Обострение конфликта было явно не в интересах Филиппа. Натолкнувшись на твердость Пия V, он счел за лучшее подчиниться. Под конвоем военного отряда и в сопровождении ненавистного ему инквизитора Диего Гонсалеса Каранса был отправлен из Вальядолида в Рим, куда и прибыл 28 мая 1567 года. Здесь его заключили — до окончания скорого, как все полагали, судебного разбирательства — в замок Сант-Анджело. Никто тогда и подумать не мог, что ему суждено пробыть здесь девять лет.
Оказалось, однако, что и в Риме процесс Карансы может затянуться до бесконечности. Щепетильный Пий решил всесторонне расследовать дело, и этим ловко пользовались агенты инквизиции. На доставку документов, накопившихся в чудовищном количестве, ушло не менее года; в Рим они прибывали несколькими партиями, в страшном беспорядке, и потребовалось немало времени, чтобы их разобрать. В судебную комиссию включили семнадцать человек, в том числе четырех испанцев. Когда все подготовительные действия были закончены, комиссия еженедельно начала собираться под председательством папы, на личном присутствии которого особенно настаивали испанцы; но так как папу часто отвлекали от участия в комиссии другие обязанности, работа подвигалась черепашьим шагом.
Испанская тактика заминок имела успех. Пий V скончался, не успев опубликовать приговор. Есть основание предполагать, что он убедился в невиновности Карансы и склонялся к его оправданию. Незадолго до смерти папа разрешил продавать в Риме комментарии архиепископа, бывшие главным аргументом обвинения, а когда прокурор попросил их запретить, Пий заметил, что эта просьба может побудить его выступить с формальным одобрением сочинения Карансы.
Со вступлением на папский престол Григория ХIII, который ставил дружественные отношения с Филиппом во главу угла, дело приняло неблагоприятный для Карансы оборот. Вместо того чтобы дать ему ход с момента, на котором оно остановилось после смерти Пия, новый папа заявил, что желает лично ознакомиться со всеми материалами, и окончание процесса сразу отодвинулось на несколько лет. Инквизиция воспользовалась этим, чтобы пополнить обвинительный материал; в основном это были заключения теологов, которые продолжали буква за буквой изучать комментарии Карансы.
Лишь к концу 1575 года процесс подошел к развязке. Вряд ли Филипп II так уж хотел уничтожить лично Карансу, но он не мог — дабы не уронить авторитета королевской власти и инквизиции — допустить оправдательного приговора. Поэтому он обратился к папе с письмом, в котором настойчиво просил осудить Карансу; более того, король писал, что архиепископа следует сжечь. Папа, однако, понимал, что оснований для сурового приговора нет. Но, с другой стороны, оправдать Карансу и позволить ему возвратиться на кафедру в Толедо после стольких лет заключения значило бы вызвать смуту в церкви.
Приговор был произнесен 14 апреля 1576 года. В вину Карансе вменили еретические заблуждения, общим числом шестнадцать, от которых он должен был отречься. Он отрешался от должности на пятилетний срок, который мог быть продлен по усмотрению папы и святого престола. В течение этого срока он должен был пребывать в монастыре, откуда мог выезжать, лишь имея специальное разрешение папы и святого престола. Доходы от имущества Карансы, пока он пребывает в монастыре, обращались в пользу церкви; при этом на его содержание назначалась ежемесячная пенсия.
Комментарии его с этого момента запрещалось не только печатать, читать, но и хранить в числе других книг. Они вносились в дальнейшем во все выпуски испанского индекса вплоть до 1747 года. Рим оказался более последовательным: он исключил книгу Карансы из своего индекса только в 1900 году.
Оглашение приговора произошло в торжественной обстановке, приличествующей заключительному акту по делу, занимавшему внимание христианского мира в течение семнадцати лет. Карансу доставили из тюрьмы в Апостольский дворец, где на папском троне под балдахином восседал папа, на скамьях сидели кардиналы, а вокруг стояло около сотни зрителей. После исполнения необходимых формальностей папа протянул свиток с приговором секретарю суда, который громко прочитал его. По окончании чтения приговора Каранса бесстрастным голосом отрекся от своих заблуждений, а затем его подвели к стопам папы, который распространился о милости, ему оказанной, и заявил, что он мог бы рассчитывать еще на большее, если бы вел жизнь, приличествующую его сану. После этого Карансу передали в распоряжение начальника гвардии, и тот доставил его в доминиканский монастырь Санта-Мариа.