17 квітня2009 р., під час сутички з представниками ультралівого руху «Антифа», отримав два ножових поранення і через декілька годин помер у лікарні від втрати крові. Постать Максима Чайки була відомою багатьом в Одесі, смерть молодого активіста сколихнула місто — 19 квітня був організований багатолюдний марш пам'яті за участю друзів, соратників та однокурсників студента[2][3].
З моменту смерті висувалися політичні мотиви вбивства — низка видань звинувачувала одеську проросійську партію «Родіна» в організації вбивства, однак партійці заперечували ці звинувачення. І навпаки, деякі проросійські політичні партії та громадські організації звинувачували українську владу, яка мовби потурає розпалюванню міжнаціональної та релігійної ворожнечі[4]. Наприклад, у своїй заяві організація «Антифа» назвала вбивство активіста самообороною і заперечили політичний мотив вбивства.
Резонансне вбивство Чайки привернуло увагу і Президента УкраїниВіктора Ющенка, котрий доручив СБУ та МВС розслідувати зв'язки вбивць студента з іноземними антиукраїнськими організаціями. Був встановлений вбивця Чайки — Андрій Довгань, 1985 р.н.[5], який одразу ж виїхав з України до Росії[6]. У той же час батько загиблого студента звернувся з проханням до соратників Максима не мститися за загибель сина і поклав всі надії у розслідуванні вбивства на слідство, яке досі триває[7][8].
Вшанування пам'яті
19 квітня2010 року, в річницю загибелі, Одеська обласна організація ВО "Свобода" провела марш пам'яті Максима Чайки, колона учасників якого, близько тисячі осіб, з державними прапорами України та ВО "Свобода" пройшла центральними вулицями міста Одеси від пам'ятника Тарасу Шевченку до місця загибелі М. Чайки на Олександрівському проспекті[9].
18 квітня2014 року, в м. Ужгороді, активісти спортивно-патріотичної організації "Карпатська Січ" вшанували пам'ять українського націоналіста Максима Чайки, на його честь по річці Уж були спущені ялинові вінки із запаленими свічками[10].
18 квітня2015 року, близько 200 мешканців міста Одеси пройшли по вулицям міста маршем пам'яті Максима Чайки[11].
17 квітня2017 року, на місці його смерті була встановлена Меморіальна дошка на його честь[12].