Ἀκούσας ταῦτα ὁ τύραννος ἐθυμώθη, καὶ προστάζει νὰ ἐκδύσουν τὴν Ἁγίαν καὶ νὰ τὴν παραστήσουν γυμνὴν ἔμπροσθεν πάντων, διὰ νὰ ἐντραπῇ τὴν ἀσχημοσύνην της, νὰ ταλανίσῃ τὴν ἀβουλίαν αὐτῆς καὶ ἀπείθειαν, ὅταν συλλογισθῇ ἀπὸ ποίαν λαμπρὰν δόξαν εἰς πόσην ἀτιμίαν κατήντησεν. Ὅταν λοιπὸν ἐξεγύμνωσαν αὐτὴν οἱ στρατιῶται καὶ τὴν παρέστησαν οὕτω γυμνήν, εἶπε πρὸς αὐτὴν ὁ τύραννος. Βλέπεις, Φεβρωνία, πόσων ἀγαθῶν ἐξέπεσες, καὶ εἰς πόσην περιέπεσες καταφρόνησιν; Ἡ δὲ ἀπεκρίνατο. Εἷς εἶναι ὁ Δημιουργός, ὅστις μᾶς ἔκαμεν ἐξ ἀρχῆς ἄρρεν καὶ θῆλυ. Ὅθεν ὄχι μόνον ὑπομένω ταύτην τὴν γύμνωσιν, ἀλλὰ καὶ νὰ κόψουν διὰ τὸν Χριστόν μου ἕνα ἕκαστον ὅλα τὰ μέλη μου, ἐὰν μὲ ἀξιώσῃ ἡ χάρις Του νὰ πάθω διὰ τὴν ἀγάπην Του δεινὰ κολαστήρια». Λέγει τότε ὁ τύραννος: «Ἀναίσχυντε καὶ πάσης ἀτιμίας ἀξία, ἠξεύρω πῶς κενοδοξεῖς διὰ τὸ κάλλος σου καὶ τὸ ἔχεις εἰς ἔπαινον νὰ σὲ βλέπωσι». Τοῦ λέγει ἡ Ἁγία. «Ὁ Χριστός μου ἠξεύρει, ὅτι ἕως τὴν σήμερον δὲν εἶδα χαρακτῆρα ἀνδρὸς οὐδέποτε, καὶ σὺ μὲ λέγεις ἀναίσχυντον, ἀναίσχυντε ὄντως καὶ ἄγνωστε. Ὅστις θέλει νὰ πολεμήσῃ εἰς ἀγῶνα ὀλύμπιον, δὲν παλαίει ἐνδεδυμένος μὲ ἱμάτια, ἀλλὰ γυμνὸς εἰς τὸν ἀγῶνα συμπλέκεται, διὰ νὰ νικήσῃ τὸν ἀντίπαλον. Οὕτω καὶ ἐγὼ εἶναι πρέπον νὰ ὑπομείνω τὴν γύμνωσιν, διὰ νὰ πολεμήσω μὲ τὸν διάβολον τὸν πατέρα σου».
Θυμωθεὶς τότε ὁ ἡγεμὼν ἐπρόσταξε νὰ τανύσωσι τὴν Ἁγίαν τέσσαρες ἄνδρες, νὰ ἀνάψουν πῦρ κάτωθεν αὐτῆς ἵνα φλογίζεται καὶ ἄνωθεν νὰ τὴν τύπτουν δυνατὰ εἰς τὴν ράχιν ἀνηλεῶς ἕτεροι τέσσαρες ἄνδρες. Καθὼς λοιπὸν τὴν ἔδεραν ὥραν πολλὴν οἱ ἄσπλαγχνοι, ἐρράντιζαν ἄλλοι μὲ ἔλαιον τὸ πῦρ ὑποκάτω, διὰ νὰ ἀνάπτῃ ἔτι μᾶλλον καὶ νὰ τὴν φλογίζῃ χειρότερον. Οὕτω λοιπὸν δεινῶς βασανιζομένης τῆς Ἁγίας, ἐφώναζεν ὁ λαός, καὶ ἐδέοντο λέγοντες. «Σπλαγχνίσου, φιλάνθρωπε δικαστά, τὴν νεάνιδα». Ἀλλὰ αὐτὸς ὁ ἄσπλαγχνος δὲν ἠθέλησε μάλιστα ἐπρόσταξε τοὺς μαστιγώνοντας νὰ τὴν κτυποῦν δυνατώτερα. Καὶ ὅταν εἶδεν ὅτι ἔπιπτον εἰς τὴν γῆν αἱ σάρκες της καὶ ἐφαίνετο ὡς νεκρά, ἐπρόσταξε νὰ τὴν ρίψουν παράμερα. Ἡ δὲ Θωμαῒς ἐνόμισεν ὅτι ἐξεψύχησεν· ὅθεν ὠλιγοψύχησε καὶ αὐτὴ καὶ ἔπεσεν εἰς τοὺς πόδας τῆς Ἱερείας, ἥτις ἔλεγε ταῦτα κλαίουσα. «Οὐαί μοι, κυρία μου Φεβρωνία, ὅτι σήμερον ὑστερήθηκα τῆς διδασκαλίας σου καὶ ἐτελεύτησε καὶ ἡ Θωμαΐς διὰ σέ».