Suốt một tháng đầu, ba linh mục này bị biệt giam nhưng chưa phải ra công đường. Sau đó, quan gọi họ ra công đường và bắt bước qua thánh giá thì sẽ được tha nhưng họ đều từ chối. Quan lại hỏi về tên và chỗ ở của các vị thừa sai, nhưng họ đều chối không biết nên phải chịu thêm nhiều cực hình. Ngày 6 tháng 7 năm 1840, quan tổng đốc Trịnh Quang Khanh lại cho gọi ba linh mục này lên và dọa nếu không đạp lên cây thánh giá sẽ phải chết. Quan thấy họ cương quyết giữ vững lập trường nên làm án gửi về kinh đô. Vua Minh Mạng phê chuẩn và ra lệnh hành quyết. Ngày 8 tháng 11 năm 1840, linh mục Thịnh, Ngân, Nghi; giáo dân tên Thọ, Cỏn bị đoàn lính điệu ra pháp trường Bảy Mẫu xử trảm. Thi thể linh mục Nghi và Ngân được đưa về lại Kẻ Báng, còn linh mục Thịnh được mai táng ở giáo xứ Vũ Điện, về sau cải táng tại Kẻ Sét là quê hương ông.

Ngày 27 tháng 5 năm 1900, Giáo hoàng Lêô XIII phong ba linh mục này lên bậc chân phước và họ được tuyên thánh vào ngày 19 tháng 6 năm 1988 bởi Giáo hoàng Gioan Phaolô II.