Вскоре батюшка был арестован по обвинению в антисемитской пропаганде вместе с епископом Селенгинским Ефремом (Кузнецовым), находившимся в тот момент у него в гостях. Обоих заключили в Бутырскую тюрьму. Там одной из самых тяжелых обязанностей заключенных было закапывание расстрелянных и выкапывание глубоких канав для погребения жертв следующего расстрела. Когда пришел черед владыки Ефрема, о. Иоанна и их соузников, по просьбе батюшки палачи разрешили всем осужденным помолиться и попрощаться друг с другом. Все встали на колени, и полилась горячая молитва «смертников», после чего все подходили под благословение преосвященного Ефрема (Кузнецова) и о. Иоанна Восторгова, а затем все простились друг с другом. Первым подошел к могиле о. Иоанн, сказавший перед тем несколько слов остальным, приглашая всех, с верою в милосердие Божие и скорое возрождение Родины, принести последнюю искупительную жертву. «Я готов», – сказал он, обращаясь к конвою. Все встали на указанные им места. Палач подошел к нему со спины вплотную, взял его левую руку, вывернул ее за поясницу и, приставив к затылку револьвер, выстрелил, одновременно толкнув о. Иоанна в могилу. Другие палачи приступили к остальным своим жертвам. Мужественное поведение о. Иоанна, а также некоторых расстрелянных вместе с ним во время казни вызвало удивление и даже уважение у чекистов.
Прот. Иоанн Восторгов причислен к лику святых новомучеников и исповедников Российских на Юбилейном Архиерейском Соборе Русской Православной Церкви в августе 2000 г. для общецерковного почитания.
Прп. Иоанн Дамаскин родился ок. 680 г. в столице Сирии, Дамаске, в христианской семье. Его отец, Сергий Мансур, был казначеем при дворе халифа. У Иоанна был названный брат, осиротевший отрок Косма, которого Сергий принял к себе в дом. Когда дети подросли, Сергий позаботился об их образовании. На Дамасском невольничьем рынке выкупил он из плена ученого монаха Коему из Калабрии и поручил ему учить детей. Мальчики обнаружили необыкновенные способности и легко освоили курс светских и духовных наук. После смерти отца Иоанн занял при дворе должность министра и градоправителя.
В то время в Византии возникла и быстро распространялась ересь иконоборчества, поддерживаемая императором Львом III Исавром (717–741). Став на защиту православного иконопочитания, Иоанн написал три трактата «Против порицающих святые иконы». Мудрые богодухновенные писания Иоанна привели императора в ярость. Но так как автор их не был византийским подданным, его нельзя было ни заключить в тюрьму, ни казнить. Тогда император прибег к клевете. По его приказанию от имени Иоанна было составлено подложное письмо, в котором дамасский министр будто бы предлагал императору свою помощь в завоевании сирийской столицы. Это письмо и свой лицемерно-льстивый ответ на него Лев Исавр отослал халифу. Тот немедленно приказал отстранить Иоанна от должности, отрубить ему кисть правой руки и повесить ее на городской площади. В тот же день к вечеру Иоанну вернули отрубленную руку. Преподобный стал молиться Пресвятой Богородице и просить исцеления. Заснув, он увидел икону Божией Матери и услышал Ее голос, сообщивший ему, что он исцелен, и вместе с тем повелевший без устали трудиться исцеленной рукой. Проснувшись, он увидел, что рука его невредима.
Узнав о чуде, свидетельствовавшем о невиновности Иоанна, халиф просил у него прощения и хотел вернуть ему прежнюю должность, но Преподобный отказался. Он раздал свое богатство и вместе с названным братом Космой отправился в Иерусалим, где поступил простым послушником в монастырь Саввы Освященного. Нелегко было найти ему духовного руководителя. Из монастырской братии на это согласился лишь один очень опытный старец, который стал умело воспитывать в ученике дух послушания и смирения. Прежде всего, старец запретил Иоанну писать, полагая, что успехи на этом поприще станут причиной гордыни. Однажды он послал преподобного в Дамаск продавать корзины, изготовленные в монастыре, причем поручил продать их гораздо дороже их настоящей цены. И вот, проделав мучительный путь под знойным солнцем, бывший вельможа Дамаска очутился на рынке в рваных одеждах простого продавца корзин. Но Иоанна узнал его бывший домоправитель и скупил все корзины по назначенной цене.