Na morte encefálica (ME) ocorre a cessação irreversível das atividades encefálicas. Níveis de proteína S100β, no sangue, tem promissor potencial preditivo de desfecho clínico após lesões cerebrais graves. Assim, investigamos, em coorte prospectiva, os níveis plasmáticos da S100β em 40 pacientes incluídos em protocolo para diagnóstico de ME, em um hospital regional, de março de 2019 a março de 2021. Os níveis plasmáticos da proteína S100β foram determinados por técnica de ELISA. As coletas foram realizadas no momento da admissão hospitalar e na inclusão dos pacientes no protocolo de diagnóstico de ME. A amostra foi composta por uma maioria de homens brancos (idade média de 49 anos). A maioria dos pacientes teve como origem da ME causas clínicas, sendo a principal causa o acidente vascular cerebral hemorrágico e a principal causa de origem traumática, o traumatismo craniano encefálico grave. Houve correlação entre a confirmação de ME em pacientes com causa clínica e a presença de comorbidades, como a hipertensão. Em causas traumáticas, 15% dos pacientes tinham hipoxemia e 50%, hipotensão. O tempo médio decorrido entre o início do evento e a admissão hospitalar foi de 7,1 horas, e até a abertura do protocolo para diagnóstico de ME, foi de 88,5 horas. Os níveis médios de S100β foram de 1,707 ng/mL, na admissão hospitalar, e de 2,827 ng/mL, na inclusão no protocolo de ME. Não houve diferença significativa entre os grupos quanto ao intervalo de tempo decorrido entre o evento inicial e a admissão no hospital ou a confirmação de ME. A maior parte dos pacientes chegou ao hospital em coma, e tinha níveis mais elevados de S100β do que os pacientes não comatosos. Foi verificado, ainda, intervalo de tempo significativamente menor entre o início do evento e a admissão hospitalar em pacientes comatosos (média de 5 horas) em comparação aos não comatosos (média de 14 horas). Em relação a inclusão no protocolo de diagnóstico de ME, observou-se correlação significativa entre níveis mais baixos de S100β e a presença de comorbidades, bem como entre níveis mais elevados de S100β e o uso de manitol durante a internação hospitalar. Em pacientes comatosos, na admissão hospitalar, níveis de S100β podem contribuir na predição de ME. Entretanto, mais estudos precisam ser realizados para definir o real potencial preditivo deste biomarcador para o diagnóstico de ME.