Ramalan Sixtus itu ternyata benar-benar terjadi. Prefek kota Roma, yang tahu bahwa Gereja mempunyai sejumlah besar kekayaan, mendapat laporan bahwa Laurensius-lah yang mengurus semua kekayaan itu. Karena itu, Laurensius dihadapkan kepada penguasa Roma itu. Laurensius dibujuk agar secepatnya menyerahkan semua kekayaan Gereja itu kepada penguasa Roma. Dengan tenang Laurensius menjawab: “Baiklah, tuan! Dalam waktu tiga hari akan kuserahkan semua kekayaan ini kepadamu”. Laurensius dibiarkan kembali ke kediamannya.
Ia segera mengumpulkan orang-orang miskin dan membagi-bagikan kekayaan Gereja kepada mereka. Di bawah pimpinannya, orang-orang miskin itu berarak menuju kediaman Prefek Roma. Kepada penguasa Roma itu, Laurensius berkata: “Tuanku, inilah harta kekayaan Gereja yang saya jaga. Terimalah dan periharalah mereka dengan sebaik-baiknya.”
Tindakan dan kata-kata Laurensius ini dianggap sebagai suatu olokan dan penghinaan terhadap penguasa Roma. Karena itu, ia ditangkap dan dipanggang hidup-hidup di atas terali besi yang panas membara. Laurensius tidak gentar sedikitpun menghadapi hukuman ini. Setelah separuh badannya bagian bawah hangus terbakar, ia meminta supaya badannya dibalik sehingga seluruhnya bisa hangus terbakar. “Sebelah bawah sudah hangus, baliklah badanku agar seluruhnya hangus!” katanya dengan sinis kepada para algojo yang menyiksanya. Laurensius akhirnya menghembuskan nafasnya di atas pemanggangan itu sebagai sekorang ksatria Kristus.
Kisah kemartirannya kita ketahui dari tulisan-tulisan Santo Agustinus. Di sana dikatakan bahwa orang-orang yang berdoa dengan perantaraan Laurensius terkabul doanya. “Karunia-karunia kecil diberikan kepada orang-orang yang berdoa dengan perantaraan Laurensius supaya mereka terdorong untuk memohon karunia yang lebih besar, yaitu cinta kasih kepada sesama dan kesetiaan kepada Kristus” demikian kata Santo Agustinus dalam salah satu tulisannya.