در مشروطه شیخ علی که از مجتهدان بنام بود در مشروطه او به صف مشروعه خواهان پیوست و با مشروطه طلبان مبارزه کرد. او در این مبارزه با روحانی بزرگ گیلان ملا محمد خمامی همراه شد. در تلگرافی که مجلس شورا به حاجی خمامی مخابره کرد و او را از حرکت به سوی پایتخت منصرف ساخت، نام حاجی شیخ علی نیز به دنبال اسم حاجی خمامی ذکر شده‌است. در روزهای درگیری مشروطه طلبان با حکومت، گروهی از آنان در رشت، کمیته‌ای به نام ستار تشکیل دادند. افرادی چون: میرزا کریم خان، میرزا علی محمد خان تربیت، میرزا حسین کسمایی و… از اعضاء آن بودند. این گروه به طور سری به کشتن مخالفان خود دست می‌زدند. شیخ علی فومنی و خمامی نیز مانعی بر سر ایجاد مشروطه بودند. در حکومت آقا بالاخان سردار افخم حاکم گیلان، پس از آنکه مجاهدین بر اوضاع شهر مسلط شدند حاکم مستبد را کشتند. سپس به سراغ سایر مخالفان رفتند. میرزا حسین کسمایی مسؤول قتل او در شب دوم ربیع‌الثانی ۱۳۲۷ مطابق با آوریل ۱۹۰۹ بود. در تابستان ۱۹۱۹ افسر سیاسی بریتانیا در رشت به تهران گزارش داد که در حدود ۱۳ سال پیش، این او [یعنی کسمایی] بود که همراه دیگر مجاهدین از خانه آقا شیخ علی مجتهد بازدید کرد و به او در حضور خانواده اش شلیک کرد و او را کشت. وقتی به خانه‌اش بر می‌گشت شنید که شیخ نمرده و پزشکی فرستاده شده‌است. لذا باز به خانه‌اش برگشت و به در کوبید و گفت «دکتر ماوزر [نوعی تفنگ] آمده.» وقتی وارد شد و دید شیخ هنوز زنده‌است گلوله‌های بیشتری به بدن و سرش شلیک کرد.[۲] پیکر خون آلود حاج شیخ علی رشتی را در رشت تا دو سال به امانت نگهداشتند و آنگاه بنابر وصیت وی او را در مقبره‌ای در زاویه جنوب شرقی صحن کربلا دفن کردند