En 1555, Cranmer fue juzgado por herejía y traición. A pesar de retractarse de sus creencias protestantes bajo presión, fue declarado culpable y condenado a muerte. El 21 de marzo de 1556, fue quemado en la hoguera frente al Balliol College de Oxford.
La ejecución de Cranmer estuvo marcada por un acontecimiento dramático. Mientras las llamas lo envolvían, Cranmer metió su mano derecha en el fuego y declaró:"Esta mano ha ofendido". Anteriormente había firmado un documento renunciando a su fe protestante, y este acto simbolizaba su profundo arrepentimiento por haberlo hecho.
La muerte de Thomas Cranmer supuso un punto de inflexión en la historia de la Reforma inglesa. Su martirio inspiró a muchos protestantes y ayudó a fortalecer su determinación frente a la persecución. El compromiso inquebrantable de Cranmer con sus creencias, incluso ante una muerte segura, le ha asegurado un lugar como una de las figuras más influyentes de la Reforma inglesa.