В июле 1937 года по распоряжению Сталина был разработан оперативный приказ о расстреле в течение четырёх месяцев всех находящихся в тюрьмах и лагерях исповедников. В соответствии с этим приказом администрация Верхнеуральской тюрьмы составила против Святителя обвинение: «...проявляет себя непримиримым врагом советского государства..., обвиняя в гонении на Церковь ее деятелей. Клеветнически обвиняет органы НКВД в пристрастном к нему отношении, в результате чего якобы явилось его заключение, так как он не принял к исполнению требование НКВД отказаться от сана Местоблюстителя».
10 октября 1937 года в 4 часа дня священномученик митрополит Пётр был расстрелян в Магнитогорской тюрьме, и тем самым увенчал свой исповеднический подвиг пролитием мученической крови за Христа.
Канонизован Архиерейским Собором Русской Православной Церкви в 1997 году. Память Святителю совершается: 10 октября, а также 18 октября – в числе Московских Святителей.
11 октября (28 сентября ст. ст.)
Прп. Харитона Исповедника (ок. 350). Прпп. схимонаха Кирилла и схимонахини Марии, родителей прп. Сергия Радонежского (ок. 1337).
Мц. Анны (1925). Прмч. Илариона, прмц. Михаилы (1937). Прмц. Татианы (1942). Прор. Варуха (VI до Р.Х.). Мчч. Александра, Алфея, Зосимы, Марка пастыря, Никона, Неона, Илиодора и прочих (IV). Блгв. кн. Вячеслава Чешского (935). Прп. Харитона Сянжемского (1509). Прп. Иродиона Илоезерского (1541). Собор преподобных отцев Киево-Печерских, в Ближних пещерах (прп. Антония) почивающих.
12 октября (29 сентября ст. ст.)
Прп. Кириака отшельника (556). Обретение мощей святителя Иоанна (Максимовича), епископа Шанхайского и Сан-Францисского, Чудотворца (РПЦЗ). Сщмч. Иоанна, архиеп. Рижского (1934). Мчч. Дады, Гаведдая и Каздои (IV). Прп. Феофана Милостивого.
13 октября (30 сентября ст. ст.)
Свт. Михаила, первого митр. Киевского (992). Сщмч. Григория еп., просветителя Великой Армении (ок. 335). Прп. Григория Пелынемского, Вологодского чудотворца (1442).
Сщмч. Прокопия пресвитера (1918). Сщмчч. Петра, Вячеслава, Петра, Симеона, Василия, Александра пресвитеров, Серафима диакона, прмц. Александры, мчч. Алексия и Матфея, мц. Аполлинарии (1937). Сщмч. Леонида пресвитера (1938). Мцц. Рипсимии, Гаиании и с ними 35-ти святых дев и 70-ти мужей (начало IV).