Po zwołanym do Rzymu synodzie w 649 r., na którym potępiono monoteletyzm, popadł w niełaskę cesarza. Wysłannik cesarza aresztował schorowanego papieża i przemocą wywlókł z bazyliki na Lateranie. W bardzo ciężkich i upokarzających warunkach wieziono Marcina I na wschód. Został osadzony w więzieniu w Konstantynopolu. Urządzono parodię procesu o zdradę stanu. Sąd cesarski skazał papieża na „degradację” ze wszystkich święceń duchownych i ze wszystkich funkcji. Zdarto z niego pontyfikalne szaty, założono kajdany i skazano na śmierć. Ostatecznie karę zamieniono na dożywotnie zesłanie na Krym. Św. Marcin zmarł tam z biedy i udręczenia w 655 r. Marcin I był ostatnim z papieży, którego Kościół wpisał do katalogu świętych męczenników.