شهید سیدعلی محدث خلخالی در سيزدهم آبان ماه 1362، با سمت تك‌تيرانداز در منطقه پنجوين عراق براثر اصابت تركش به پاها و سينه، شهيد شد. مزار وي در گلزار شهداي علي‌آباد شهر اردبیل واقع است. برادرانش سيدتقي و سيدعباس نيز به شهادت رسيده‌اند.