Ngày 8 tháng 7 năm 1908, ông cùng Nguyễn Chí Bình, Nguyễn Văn Cốc bị quân Pháp xử chém ở phía trước cột cờ Hà Nội (tại vườn hoa Chi Lăng ngày nay). Những giờ phút cuối cùng, các ông vẫn tự bước ra pháp trường để thọ hình. Riêng đội Nhân khi nghe mình bị kết tội "phiến loạn" đã khẳng khái trả lời: "Ta không làm loạn, mà chỉ trung với nước!".

Sau khi các ông thọ hình, chính quyền Pháp đã bêu đầu của các ông nhằm ra oai và khủng bố tinh thần dân Việt, để làm thui chột sự phản kháng của người Việt yêu nước. Đầu đội Nhân bị bỏ rọ tre, treo ở cành đa cổ thụ, ngã tư Trung Hiền, cửa ngõ đông người qua lại ở làng Bạch Mai. Tuy nhiên, ngày trong đêm đó, dân làng và thân tộc đã cướp lại được đầu ông và bí mật đem đi chôn.

Ban đầu thủ cấp ông được cướp lại để bí mật chôn cất ở làng Bạch Mai. Sau năm 1954, thủ cấp ông được chuyển về nơi mộ mới ở làng Huỳnh Cung, Văn Điển, rồi tiếp tục cải táng sang Đa Phúc. Cuối cùng thủ cấp của ông được chuyển về nghĩa trang Thanh Tước cho đến ngày nay.

Riêng phần di thể của ông bị mất tích. Hầu hết các nhà nghiên cứu tin rằng di thể của ông được vùi trong nấm mộ tập thể ở pháp trường Vườn Bàng, sau đó được di dời về một ngõ sâu tại phố Khâm Thiên (Hà Nội).