از نیروهای امنیتی نحوه شهادت شهید زاهدلویی را اینگونه توصیف می‌کند که روز ۳۰ شهریور در خیابان امینی بیات مقارن با غروب آفتاب و اذان مغرب وقتی دو نفر از دختران اغتشاشگر می‌فهمند که او بسیجی است دیگران را با خبر می‌کند و بر اساس آنچه در دوربین مدار بسته از لحظه این حادثه می‌بینیم چندین نفر به او حمله می‌کنند و یک نفر نیز با چاقو ضرباتی به ناحیه شکمش وارد می‌کند و باعث خونریزی شدید می‌شود و روی زمین می‌افتد و در همین حین یکی از عموهایش که از محل عبور می‌کرد می بیند که مهدی بر زمین افتاده و او را سوار ماشین می‌کند و به بیمارستان می‌رساند اما متأسفانه شدت جراحات وارده آنقدر سنگین و عمیق بوده است که تلاش کادر پزشکی راه به جایی نبرد و او پس از ده روز بستری در بیمارستان به درجه رفیع شهادت می‌رسد. مراسم تشییع این شهید مدافع امنیت یکی از شلوغ ترین مراسم‌های تشییع شهدا در قم بود که از حرم مطهر تا امامزاده سید معصوم (س) محل تدفین وی با عظمت و شکوه خاصی ادامه داشت. شامگاه جمعه نیز مراسم چهلمین روز شهادت شهید مدافع امنیت «مهدی زاهدلویی» با حضور خطیب وزیر اطلاعات و اقشار مختلف مردم قم در امامزاده سید معصوم (ع) قم برگزار شد و از آنجا که شهید مهدی زاهدلویی از خادمان آستان امامزاده سید معصوم (ع) بوده، در این مراسم یکی از شبستان‌های این بقعه متبرکه به نام این شهید مدافع امنیت نامگذاری شد.