Ông chính thức bị chính quyền Việt Nam bắt vào ngày 24 tháng 5 năm 2009 với tội danh ban đầu là trộm cắp cước điện thoại, sau đó với các cáo buộc hoạt động chính trị nhằm lật đổ chính quyền nhân dân. Cùng với một số nhân vật như Lê Công Định, Nguyễn Tiến Trung, Lê Thăng Long bị tòa án nhân dân Thành phố Hồ Chí Minh đưa ra xét xử vào ngày 20 tháng 01 năm 2010, riêng cá nhân ông bị tuyên án 16 năm tù giam[1] và tịch thu một phần tài sản. Nhiều cá nhân tri thức đã viết đơn phản cáo, nhưng không thành công.

Tháng 6, năm 2013 ông Thức đã bị biệt giam vì giúp đỡ một tù nhân cách sử dụng điện thoại di động.[11] Chưa xét đến tính xác đáng của lý do kỷ luật, nhiều người cảm thấy trại giam Xuân Lộc đã vi phạm quy định cấm nhục hình phạm theo Điều 4 Pháp lệnh thi hành án phạt tù của Nhà nước CHXHCN Việt Nam. Lý do là ông bị biệt giam trong buồng tối không có ánh sáng, điều kiện vệ sinh không đảm bảo và không được ra ngoài trời liên tục suốt 10 ngày đã vi phạm Điều 10 và khoản 1 Điều 35 Quy chế Trại giam (ban hành kèm theo Nghị định số 113/2008/NĐ-CP ngày 28 tháng 10 năm 2008 của Chính phủ).