El tribunal puso aún mayor empeño que sus delegados de Chile en salvarle.  Se llamó a los teólogos más eminentes de Lima, a fin de convencerle de su error, y se le suministraron los textos que solicitó para inducirle a abjurar, pero todo fue inútil.  El 26 de enero de 1633 se le condenó "a relajación a la justicia y brazo seglar y confiscación de bienes".  En audiencia de 4 de mayo de 1634, "habiendo pasado el reo una larga enfermedad de que estuvo en lo último de su vida, por un ayuno que hizo de ochenta días, en los cuales pasando muchos sin comer, cuando lo hacía eran unas mazamorras de harina y agua con que se debilitó de manera que no se podía rodear en la cama, quedándole sólo los huesos y el pellejo, y ése muy llagado, y habiendo convalecido tras largo tiempo, pidió con insistencia que le llevasen los calificadores para que le declarasen capítulos de la Biblia y dudas que había propuesto en los cuadernos que había dado, que eran muchos, y habiéndose llamado los dichos calificadores en 26 de junio de dicho año y tenido con el reo la duodécima disputa, que duró tres horas se quedó en su primera pertinacia".  El mismo resultado tuvieron las nuevas disputas de 12 de noviembre y de 9 y 10 de diciembre de 1638.

Al fin, después de doce años de cárcel inquisitorial, terminó el martirio.  El 23 de enero de 1639 se quemaba en Lima a Manuel Bautista Pérez, ocho reos más, una estatua y Diego Maldonado de Silva, flaco, encanecido, con la barba y cabellos largos, con los libros que había escrito atados al cuello, que allí iba a dar la última prueba de su locura, cuando concluida la relación de las causas, y habiendo roto el viento el telón del tablado frente a él, exclamó: "Esto lo ha dispuesto Dios de Israel para verme cara a cara, desde el cielo".