С мая по сентябрь 1592 года инквизиция проводила допрос заключенного. Бруно утверждал, что писал как философ и воспользовался различием Помпонацци между «двумя истинами» — что как философ можно подвергать сомнению доктрины, которые он принимал как католик. Он признался в своих сомнениях относительно Троицы. Он признал, что был виновен во многих ошибках; он покаялся и просил трибунал, «зная мою немощь, прижать меня к груди Матери-Церкви, предоставляя мне средства, подходящие для моего благополучия, и используя меня с милосердием».34 Инквизиторы не дали ему утешения, но вернули его в камеру. 30 июля они снова осмотрели его, выслушали его исповедь и мольбу о пощаде и снова заключили его в камеру еще на два месяца. В сентябре глава римской инквизиции приказал венецианским инквизиторам отправить своего узника в Рим. Венецианское правительство возражало, но инквизиторы указали, что Бруно — гражданин Неаполя, а не Венеции, и сенат дал согласие на его выдачу. 27 февраля 1593 года Бруно был депортирован в Рим.
Процедура инквизиции предусматривала, чтобы заключенный долгое время находился в тюрьме до, между и после экзаменов. Прошел почти год, прежде чем Бруно предстал перед римским трибуналом в декабре 1593 года. В апреле, мае, сентябре и декабре 1594 года его снова подвергли допросам — или пыткам. В январе 1595 года инквизиторы дважды собирались для изучения записи; в марте 1595 и апреле 1596 года Бруно, говорится в протоколе суда, «предстал перед господами кардиналами и был посещен» в своей камере «и был допрошен ими и выслушан о своих нуждах».35 В декабре 1596 года его жалобы были выслушаны «относительно еды». В марте 1597 года он предстал перед экзархами, которые снова «выслушали его о нуждах»; мы не знаем, в чем они заключались, но повторяющиеся мольбы наводят на мысль о безымянных лишениях, не считая долгого ожидания, целью которого, предположительно, было сломить пылкий дух в назидательное смирение. Прошел еще один год. В декабре 1597 года — еще один допрос; затем еще один год в камере. В декабре 1598 года ему разрешили взять бумагу и перо. 14 января 1599 года его снова вызвали в суд. Ему зачитали восемь еретических положений, взятых из его книг, и попросили отречься от них. Он защищал свои взгляды, но согласился принять решение Папы по поводу процитированных отрывков. 4 февраля Климент VIII и Конгрегация Священной канцелярии постановили, что эти отрывки были явно еретическими. В протоколе суда не упоминаются коперниканские взгляды Бруно; ересь касалась Воплощения и Троицы. Ему дали еще сорок дней, чтобы признать свои ошибки.
Его снова заслушали 18 февраля, а также в апреле, сентябре и ноябре. 21 декабря он заявил, что не откажется от своих слов. 20 января 1600 года он направил папе мемориал, в котором утверждал, что осужденные предложения были ошибочно вырваны из контекста, предлагал защищать их перед любыми теологами и вновь выражал готовность принять решение папы. После этого, говорится в протоколе, «святейший владыка, папа Климент VIII, постановил и приказал довести дело до окончательных мер… вынести приговор, а упомянутого брата Джордануса предать светскому суду». 8 февраля инквизиторы вызвали Бруно, повторили обвинения и сообщили ему, что ему было дано восемь лет на покаяние; что он согласился принять решение Папы о том, являются ли его предложения еретическими; что Папа принял такое решение, а заключенный все еще упорствует в своей ереси, оставаясь «нераскаянным, упрямым и настойчивым»; поэтому ему был вынесен приговор, согласно которому он должен быть «передан светскому суду… присутствующему здесь правителю Рима, чтобы ты понес заслуженное наказание, хотя мы искренне молим его смягчить строгость законов, касающихся мучений твоей личности, чтобы ты не подвергался опасности смерти или калечения твоих членов».» Приговор был подписан девятью кардиналами, включая Беллармина. По словам Каспара Сциоппиуса, немецкого ученого, недавно перешедшего в католичество и проживавшего в то время в Риме, когда приговор был зачитан Бруно, он сказал своим судьям: «Возможно, вы, оглашающие мой приговор, испытываете больший страх, чем я, принимающий его».36
Его сразу же перевели в светскую тюрьму. 19 февраля, все еще нераскаянный, с обнаженным телом и связанным языком, он был привязан к железному колу на костре на площади Кампо-де-Фьори и сожжен заживо, в присутствии назидательной толпы. Ему было пятьдесят два года. В 1889 году на том же месте по подписке со всего мира ему была воздвигнута статуя.