Μετά τήν ἐπιστροφή του ἀπό τήν Ρώμη, ὑπέργηρος πλέον, συνέχισε τήν ἀποστολική δράση του μέ τόση ἐπιτυχία, ὥστε προκάλεσε τήν ὀργή τῶν εἰδωλολατρῶν. Αὐτή ἡ προδιάθεση ἦταν φυσικό νά προκαλέσει τό μαρτύριό του, πού ἀκολούθησε τήν ἑξῆς πορεία. Ὁ Κόϊντος, ζηλωτής Χριστιανός, ὁ ὁποῖος ᾖλθε στή Σμύρνη ἀπό τή Φρυγία, παρακίνησε ὁμάδα Φιλαδελφέων Χριστιανῶν νά προσέλθουν στόν ἀνθύπατο Στάτιο Κοδράτο, γιά νά δηλώσουν σέ αὐτόν τήν ἰδιότητά τους καί τήν πίστη τους στόν Χριστό, πράγμα τό ὁποῖο φυσικά προοιώνιζε θάνατο. Τελικά μαρτύρησαν ὅλοι, ἐκτός ἀπό τόν Κόϊντο, ὁ ὁποῖος δειλιάσας τήν τελευταία στιγμή, θυσίασε στά εἴδωλα. Ὁ ὄχλος, ἂν καί θαύμασε τήν γενναιότητα τῶν Μαρτύρων, ἀπαιτοῦσε νά ἐκτελεσθοῦν οἱ «ἄθεοι» καί νά ἀναζητηθεῖ ὁ Ἅγιος Πολύκαρπος, ὁ ὁποῖος πιεζόμενος ἀπό τούς Χριστιανούς εἶχε ἀναχωρήσει σέ κάποιο ἀγρόκτημα. Τελικά ὁ Ἅγιος συνελήφθη τό ἔτος 167 καί ὁδηγήθηκε ἐνώπιον τοῦ ἀνθυπάτου.
Ὁ γηραιός Ἐπίσκοπος δέν ταράχθηκε. Τό πρόσωπό του ἦταν γαλήνιο καί λαμπερό. Ὁ ἀστυνόμος Ἡρώδης καί ὁ πατέρας του Νικήτας προσπάθησαν νά πείσουν τόν Ἅγιο νά ἀρνηθεῖ τόν Χριστό. Ὁ Ἅγιος ὅμως, μέ πνευματική ἀνδρεία ἀπάντησε ὅτι ὑπηρετεῖ τόν Χριστό ἐπί 86 ἔτη χωρίς καθόλου νά Τόν ἐγκαταλείψει. Πῶς μποροῦσε λοιπόν τώρα νά Τόν βλασφημήσει καί νά Τόν ἀρνηθεῖ; Ὁ ἀνθύπατος τότε διέταξε νά τόν ρίξουν στήν φωτιά. Ὁ Γέρων Πολύκαρπος ἀποδύθηκε μόνος τά ἱμάτιά του καί περίμενε προσευχόμενος λέγοντας: «Κύριε, ὁ Θεός ὁ Παντοκράτωρ, ὁ τοῦ ἀγαπητοῦ καί εὐλογητοῦ παιδός Σου Ἰησοῦ Χριστοῦ Πατήρ, δι’ Οὗ τήν περί Σοῦ ἐπίγνωσιν εἰλήφαμεν, ὁ Θεός τῶν ἀγγέλων καί δυνάμεων, καί πάσης τῆς κτίσεως, καί παντός τοῦ γένους τῶν δικαίων, οἳ ζῶσιν ἐνώπιόν Σου, εὐλογῶ Σε, ὅτι ἠξίωσάς με τῆς ἡμέρας καί ὥρας ταύτης τοῦ λαβεῖν με μέρος ἐν ἀριθμῷ τῶν μαρτύρων Σου, ἐν τῷ ποτηρίῳ τοῦ Χριστοῦ Σου, εἰς ἀνάστασιν ζωῆς αἰωνίου, ψυχῆς τε καί σώματος, ἐν ἀφθαρσίᾳ Πνεύματος Ἁγίου, ἐν οἷς προσδεχθείην ἐνώπιόν Σου σήμερον ἐν θυσίᾳ πίονι καί προσδεκτῇ, καθώς προητοίμασας καί προσεφανέρωσας καί ἐπλήρωσας ὁ ἀψευδής καί ἀληθινός Θεός. Διά τοῦτο καί περί πάντων αἰνῶ Σε, εὐλογῶ Σε, δοξάζω Σε, σύν τῷ αἰωνίῳ καί ἐπουρανίω Ἰησοῦ Χριστῷ,…».
Ἡ φωτιά σχημάτισε γύρω ἀπό τό σῶμα τοῦ Ἁγίου Πολυκάρπου καμάρα χωρίς νά τόν ἀγγίζει. Τότε στρατιώτης ἐκτελεστής τελείωσε τόν Ἅγιο Μάρτυρα διά τοῦ ξίφους. Ἔπειτα τό Ἱερό λείψανο ρίφθηκε στήν φωτιά, οἱ δέ πιστοί συνέλεξαν τά ἱερά λείψανα αὐτοῦ.
Ἡ Σύναξη τοῦ Ἁγίου Πολυκάρπου ἐτελεῖτο στή Μεγάλη Ἐκκλησία.

Πηγή: http://www.synaxarion.gr/gr/index.aspx

Ἀπολυτίκιον. Ἦχος δ’. Ταχύ προκατάλαβε.
Τήν κλῆσιν τοῖς ἔργοις σου, ἐπισφραγίσας σοφέ, ἐλαία κατάκαρπος, ὤφθης ἐν οἴκῳ Θεοῦ, Πολύκαρπε ἔνδοξε· σύ γάρ ὡς Ἱεράρχης, καί στερρός Ἀθλοφόρος, τρέφεις τήν Ἐκκλησίαν, λογικῇ εὐκαρπίᾳ, πρεσβεύων Ἱερομάρτυς, ὑπέρ τῶν ψυχῶν ἡμῶν.

Κοντάκιον. Ἦχος α’. Χορός Ἀγγελικός.
Καρπούς τούς λογικούς, τῷ Κυρίῳ προσφέρων, Πολύκαρπε σοφέ, ἀρετῶν δι’ ἐνθέων, ἐδείχθης ἀξιόθεος, Ἱεράρχα μακάριε, ὅθεν σήμερον, οἱ φωτισθέντες σοῖς λόγοις, ἀνυμνοῦμέν σου, τήν ἀξιέπαινον μνήμην, Θεόν μεγαλύνοντες.

Μεγαλυνάριον.
Φοῖνιξ ἀνεδείχθης καρποτελής, ὡς καρποφορίαν, περιφέρων θεουργικήν, τήν τῶν Ἀποστόλων, ἀμέσως κοινωνίαν, δι’ ἧς ἐκτρέφεις κόσμον, Πάτερ Πολύκαρπε.