Pojkarna, 9 och 12 år gamla och från Tyskland, grävde ett hål i sanden och försvann sedan plötsligt. Efter att de hittats beskrevs deras tillstånd som kritiskt.
Nu meddelar polisen i Mitt- och Västjylland i ett pressmeddelande att pojkarna avlidit på tisdagskvällen.
Grävdes fram ur sanden
Enligt danska Tv2 tog det 40 minuter att gräva fram pojkarna ur sanden, vilket flera frivilliga inledningsvis hjälpte till med innan en traktor med grävskopa var på plats.
– Jag tror att det var 25 personer som skyfflade bort sand, säger räddningsledaren Benny Bak till Tv2.
Pojkarna fördes därefter till sjukhus med helikopter. Enligt dansk polis var de livlösa när de grävdes fram och deras tillstånd beskrevs då som kritiskt.
Varnar för att gräva hål
Thy nationalpark är ett populärt resmål känt för sina stränder och sanddyner. Under måndagen varnar den lokala räddningstjänsten för att gräva hål i sanden.
– Vi grävde så djupt, och plötsligt såg jag en jacka sticka fram, säger den tyska turisten Henning Nockel som var med och grävde fram pojkarna.
Hör vittnet berätta om räddningsinsatsen i videon ovan.