Вскоре после этого он был арестован и заключен в лондонский Тауэр по обвинению в предательстве. Но так как королева оправдала всех обвиняемых в том же преступлении, она оправдала и его, но обвинила при этом в ереси, что понравилось архиепископу, потому что обвинение было предъявлено не только ему, но и Христу, не только королевой, но церковью. В марте 1554 года он из Тауэра был отправлен в Оксфордский университет с епископами Ридли и Лейтимером. В это время ему было около 65 лет.
После публичных дебатов в Оксфорде с докторами Оксфорда и Кембриджа епископы Кранмер, Ридли и Лейтимер были осуждены как еретики и переданы в руки мэра и шерифов Оксфорда. Но так как вынесенный приговор в ереси был незаконен из-за того, что власть папы не была восстановлена в Англии, в Рим была отправлена новая комиссия, и начался новый процесс по обвинению этих трех благочестивых мужей.
Во вторник 12 сентября 1555 года, за восемнадцать дней до церковного законного обвинения Ридли и Лейтимера, доктор Кранмер был доставлен в церковь Святой Марии, чтобы предстать пред новой комиссией, в которую входили представитель папы доктор Брукс и представители королевы доктора Стори и Мартин. Архиепископ признал авторитет докторов Стори и Мартина, но отказался предстать перед представителем римского папы. Это обидело епископа Брукса, который сказал Кранмеру, что беря во внимание должность представителя римского папы, он, Брукс, имеет такой же авторитет. Кранмер ответил, что он торжественно поклялся никогда не допустить признания авторитета епископа римского в королевстве Англии и по благодати Божией будет верен своей клятве. Поэтому он не поставит своей подписи, ни другого какого-либо знака, которые говорили бы о том, что он согласился с принятием такой власти.
В продолжение их длительного допроса ответы и замечания доктора Кранмера были настолько естественны и свободны, что в конце доктор Брукс сказал ему: "Мы прибыли сюда, чтобы допросить тебя, но я думаю, что это ты допрашивал нас".
Кранмеру безотлагательно приказали явиться к папе римскому в течение восьми дней, на что он ответил, что он поедет, если королева пошлет его и оплатит его дорогу, так как он теперь слишком беден, чтобы оплатить свою поездку. После этого его отправили назад в темницу. Через двадцать дней после этого, вопреки всем аргументам и правосудию, папа отправил письмо королеве, в котором приказал лишить Кранмера его архиепископского сана и всех причитающихся его положению символов. Поэтому 14 февраля 1556 года была назначена новая комиссия; Сирлби (или Сирлеби), епископ Аила, и Боннер, епископ Лондона, были назначены провести суд в церкви Христа в Оксфорде.
Боннер, который в течение нескольких лет уже был настроен против Кранмера, теперь с радостью желал увидеть его разжалование и унижение, и он первый зачитал обвинение против него:
Боннер вышел вперед со своей напыщенной речью, начиная каждое предложение словами "этот человек", пока, в конце концов, епископ Сирлби не дернул его за рукав, чтобы тот остановился, и позже за обедом сказал ему, что он нарушил свое обещание ему, так как искренне просил его обращаться к архиепископу с почтением.
Речь Боннера закончилась, они начали процесс по разжалованию архиепископа Кранмера. Вначале пытались забрать у Кранмера его епископский посох, который он крепко держал и отказывался отдать. Копируя Мартина Лютера, Кранмер вытащил письменное обращение из своего левого рукава, дал его им и сказал: "Я подаю апелляцию следующему всемирному Собору". В ответ Сирлви, епископ Аила, сказал ему: "Мой господин, мы проводим процесс против тебя".
Затем они накинули на него поношенные одежды, которые представляли одежду архиепископа, а после этого содрали с него эти одежды и его собственную мантию и одели на него поношенную и разорванную мантию прихожанина. Цирюльник затем состри! волосы на его голове, и Боннер грубо своими ногтями расцарапал его голову в том месте, где Кранмер был помазан елеем. В конце они одели ему на голову шапку горожанина и передали его в руки мирских властей. Все это Кранмер вынес молча и неподвижно. Когда они закончили, его вернули в темницу.