Ему был вынесен такой же приговор, что и убийце короля Генриха IV Франсуа Равальяку 17 мая 1610 года.

Утром в день казни Дамьена вздернули на дыбу. С его рук, бедер и икр раскаленными докрасна крючьями содрали кожу и стали лить в раны расплавленный свинец, кипящее масло и горящую смолу, перемешанную с воском и серой. В три часа дня преступника, который отличался отменным телосложением, доставили в Нотрдамский собор, а оттуда на Гревскую площадь. Улицы были забиты толпой, которая ни поддерживала, ни осуждала преступника. Аристократия, разодетая, как на праздник, - элегантные дамы и благородные господа - собрались у окон. Дамы, поигрывая веерами, держали наготове нюхательную соль на случай обморока. В полчетвертого грандиозное зрелище началось. В центре площади был сооружен помост, на котором и собирался встретить смерть Дамьен. Вместе с ним на помост поднялись палач со своими подручными и два отца-исповедника. Но этот громадный человек не выдал своего страха, а лишь выразил желание поскорее умереть.

Шесть помощников палача приковали его тело железными обручами и цепями к доскам, чтобы он не мог даже пошевельнуться. Потом его руку стали медленно выжигать серой, пока Дамьен не издал ужасный вопль. Было заметно, что, пока горела его рука, волосы у него стояли дыбом. После этого с его рук, ног и груди раскаленными докрасна крючьями были содраны большие куски живой плоти. В свежие раны налили жидкого свинца и кипящего масла. Весь воздух на площади был отравлен запахом жженой плоти. Потом вокруг его предплечий, бедер, запястий и лодыжек были обвязаны крепкие веревки, в которые впрягли четырех сильных лошадей, по одной у каждого угла помоста. Взвивался кнут, и лошади рвались вперед. Предполагалось, что они разорвут несчастного на части. Целый час лошадей пришпоривали и стегали, но им никак не удавалось оторвать хотя бы одну ногу или руку. Удары кнута и крики палачей заглушались душераздирающими воплями человека, испытывавшего страшные мучения.