Leena Skoog drabbades i mitten av 1990-talet av cancer, något som hon tidigt gjorde offentligt. Hon startade Leena Skoog gyncancerfond i november 1996 för att ge stöd till andra kvinnor i liknande situation. Hennes sjukdom gjorde henne ånyo till kändis i kvällspressen och hon uppvaktades av bland annat själasörjaren Runar Sørgaard, som försökte driva sjukdomen ur henne.
Hon avled den 12 juli 1998 i Stockholm.