По указу президента России 11 апреля 2016 года, Александр Прохоренко был удостоен звания Героя Российской Федерации с посмертной выдачей медали «Золотая Звезда» за личный героизм и мужество проявленное при выполнении спецзадачи. Также офицеру посмертно присвоена медаль «За воинскую доблесть» II степени, за ранее проявленное мужество во время несения службы.

В городе Оренбург именем Александра Александровича Прохоренко была названа улица. Угловой дом украшен мемориальной доской в знак памяти о герое. Другая мемориальная доска расположена в Оренбургском кадетском училище. В прошлом оно было зенитно-ракетным командным училищем, где обучался Александр.

В память о подвиге героя названа одна из улиц Грозного. Осенью 2016 года был установлен бюст Прохоренко в Военной академии имени Василевского, а весной того же года в Пальмире в историческом амфитеатре прошло выступление оркестра Мариинского театра, посвященное подвигу Прохоренко. Оркестром руководил Валерий Гергиев. 

Юрий Баладжаров написал стихи, а композитор Владимир Евзеров - музыку на песню «Он не мог иначе». Композиция была посвящена действиям российского солдата в Сирии. Исполнил ее Алексей Хвацкий. Летом 2017 года состоялось открытие памятника героя в городе Вальи-Сотто, Италия.