Священник был широко известен в богословских кругах, в том числе и своей миссионерской деятельностью. Сысоев писал статьи и книги, его перу, в частности, принадлежит труд «Православный ответ исламу». Он активно помогал пострадавшим от сектантов и оккультистов, не боялся вступать в открытую полемику с представителями экстремистских направлений ислама. Ему неоднократно угрожали. Тревожные письма приходили настоятелю храма Апостола Фомы на Кантемировской по электронной почте. Первые угрозы в адрес отца Даниила начали поступать еще четыре года назад, после того как он провел публичный диспут с Вячеславом Полохиным, бывшим православным священником, который стал мусульманином. Последняя угроза поступила Сысоеву в начале октября. Неизвестный позвонил ему и заявил, что он приговорен к смертной казни.

«Перед трагедией неизвестный убийца позвонил на мобильный телефон и спросил, будет ли он (Д.Сысоев) в храме», — сообщил «Интерфаксу» источник в правоохранительных органах, уточнив, что звонок был сделан с мобильного телефона.

35-летний батюшка находился в храме вместе со своим 41-летним помощником, когда неизвестный вбежал в храм и стал стрелять.

«Забежавший в храм был рослый мужчина, — сообщил Life News руководитель Следственного управления Следственного комитета при прокуратуре РФ по городу Москве Анатолий Багмет.  — Лицо его скрывала черная пластиковая маска. Он выкрикнул: «Кто здесь Сысоев?» — и, когда священнослужитель вышел вперед, преступник начал стрелять».

Двумя выстрелами в грудь и голову батюшка был убит. Помощник с огнестрельным ранением в грудь госпитализирован в больницу. Он выжил и дал показания следователям.

У священника остались жена и трое детей.