Ему был вынесен такой же приговор, как и Франсуа Равальяку, убийце короля Генриха IV, который был приведен в исполнение 17 мая 1610 года.
Утром в день казни тело Дэмьена было распростерто на специальной подставке; его предплечья, бедра и лодыжки были проколоты раскаленными докрасна крюками, а в отверстия были залиты расплавленный свинец, кипящее масло и горящая смола, смешанные с воском и серой.
В три часа дня атлетически сложенный правонарушитель был доставлен к собору Парижской Богоматери, а оттуда - на Гревскую площадь. Улицы заполняли толпы народа, которые не выражали приговоренному ни своего сочувствия, ни осуждения. Представители аристократии, разодетые как на праздник, элегантные дамы и благородные господа столпились у окон своих домов, обмахиваясь веерами и держа наготове ароматические соли на случай внезапного обморока. В половине пятого начался грандиозный спектакль. В центре площади был сооружен специальный помост, на котором распростерли тело Дэмьена. Вместе с ним на помост поднялись палач и два священника. Громадный мужчина - приговоренный не выражал ни удивления, ни страха и лишь желал поскорее умереть.
Шестеро помощников палача при помощи железных цепей и колец наглухо приковали его тело к деревянным доскам. Затем на его правую ладонь была вылита горящая сера, что вызвало у Дэмьена страшный по силе вопль. Можно было заметить, как на голове его волосы встали дыбом, тогда как рука продолжала гореть. Раскаленными крючьями палачи принялись выдирать из его рук, ног и груди большие куски мяса. В свежие раны заливались расплавленный свинец и кипящее масло. Все пространство площади заволокло запахом горящей плоти.
Вслед за этим руки и ноги Дэмьена были обвязаны толстыми веревками, к каждой из которых пристегнули по одной из крепких лошадей, расположенных по четырем углам помоста. Стражники принялись нещадно нахлестывать лошадей с явной целью разорвать несчастного на части. Целый час взмыленные животные пытались стронуться с места, но так и не смогли оторвать ни руку, ни ногу Дэмьена. Свист хлеставших лошадей кнутов и крики палачей перекрывались воплями извивавшегося в агонии преступника.
Затем привели еще шесть лошадей, подсоединенных, к четырем прежним. Крики Дэмьена переросли в безумный рев. Наконец ассистенты палача получили от присутствовавших здесь же судей разрешение произвести необходимые надрезы в местах костных сочленений, чтобы облегчить лошадям их работу. Дэмъен приподнял голову, чтобы получше разглядеть, что с ним делают, однако не издал ни звука, пока разрезали его сухожилия. Он лишь повернул лицо и дважды поцеловал протянутое ему Распятие, тогда как оба священника наперебой призывали его к раскаянию. После этого всю десятку лошадей снова стали хлестать кнутами, в результате чего через полтора часа после начала пыток удалось оторвать Дэмьену левую ногу.
