Colbrelli kollapsade efter att ha gått i mål som tvåa i den inledande etappen av Katalonien runt i Spanien. Läkare inledde omedelbart hjärt- och lungräddning med hjärtstartare och 32-åringen återfick medvetandet.
Italienaren fick därefter en defibrillator inopererad och i april fick han klartecken till att återgå till "lättare fysisk aktivitet".
Men nu blir det inga mer tävlingar för Colbrelli, som förra säsongen bland annat vann det prestigefyllda cykelloppet Paris-Roubaix.
"För ett år sedan firade jag en av de största triumferna i min karriär, Paris-Roubaix. Jag trodde aldrig att jag nu, ett år senare, skulle uppleva ett av mina jobbigaste ögonblick", säger han i ett uttalande på sitt stall Bahrain Victorious hemsida.
"Efter det som hände i Katalonien har jag aldrig tappat hoppet om att fortsätta karriären. Jag visste att vägen tillbaka skulle bli svår och nu måste jag säga hejdå till cyklingen".
Colbrelli blev behandlad av flera av de personer som hjälpte den danske fotbollsspelaren Christian Eriksen tillbaka, efter att dansken drabbats av hjärtstopp i EM förra sommaren.
"Cykling är inte fotboll. Det är en annan sport där du inte kan få medicinsk hjälp med en gång. Fotbollsträningar sker på ett begränsat område, medan du som cyklist är ensam på vägen i många timmar", säger Colbrelli.