У пары родилось трое детей, младший из которых умер во младенчестве в 1907 году. А вскоре Борис стал жаловаться на боли в руке и мигрень. Доктора поставили страшный диагноз: опухоль в спинномозговом канале. Нужно было решить: сохранить подвижность рук или ног. По словам современников, Юлия ответила: «Оставьте руки. Художник — без рук, он жить не сможет…»
Спустя месяц после сложнейшей операции художник вопреки запретам врачей начал работать. Юлия научила его передвигаться на кресле-каталке и вместе с друзьями придумала для Кустодиева специальную конструкцию мольберта. Холст на нем можно было передвигать, а к креслу Кустодиева крепился специальный столик для кистей и красок. Пятнадцать лет, вплоть до смерти художника, Юлия была рядом с ним. Его не стало в июне 1927 года, ее — в 1942-м.