Kvinnan, som var i 35-årsåldern, hittades medvetslös vid en byggarbetsplats på Södermalm i torsdags morse.
Polisen fattade misstanke om att kvinnan utsatts för våldtäkt. Hon var också skadad i huvudet.
– Den här kvinnan fördes till sjukhus för vård och senare under helgen har den här kvinnan avlidit av sina skador, säger Anna Westberg, presstalesperson hos polisen i region Stockholm, till Aftonbladet.
En annan våldtäkt anmäldes ett dygn efter händelsen med den nu avlidna kvinnan, i närheten av en hundrastgård vid Medborgarplatsen. Polisen undersöker om det kan finnas ett samband mellan brotten.