Д. Бруно решил вернуться в Германию, но озлобленный ученик призвал на помощь слуг: они связали ученого и передали его в руки трибунала. Первое время Д. Бруно, находясь в заточении в Венеции, еще надеялся на благоприятный исход дела, так как в Венецианской республике к еретикам относились тогда довольно терпимо, если их деятельность не представляла собой угрозу экономическому и политическому процветанию страны. В либеральной Венеции нельзя было ожидать осуждения Д. Бруно как представителя науки, дерзнувшего противопоставить Священному учению свою истину, поэтому на первых двух допросах собственно научным теориям Ноланца уделялось мало внимания. Во время третьего допроса Д. Бруно стал излагать сущность своего учения о бесконечности Вселенной и множестве миров, о всеобщей одухотворенности природы, но Г. Саллюци (папского посла в Венеции) это совсем не интересовало. Он спрашивает Д. Бруно о его отношении к учению о божественной природе Иисуса Христа, и ученый признал, что сомневается в идее Богочеловека. Однако одних сомнений мало, чтобы назвать человека еретиком…
Допросы следовали один за другим. Г. Саллюци старался довести узника до нервного состояния, не давал ему никакой возможности передохнуть, собраться с мыслями… Но не так-то легко поколебать закаленного в диспутах Д. Бруно: он признал второстепенные обвинения, каялся, что порой не соблюдал поста, но отрицал обвинения в вероотступничестве. Утомительные допросы не дали инквизиторам желаемых результатов, но вопреки этому в Совет республики было направлено требование о выдаче Д. Бруно римской инквизиции. Венецианская республика решила не ссориться с Римом из-за одного-единственного еретика, и в конце февраля 1593 года Д. Бруно попал в тюрьму инквизиции. Маленькая, похожая на гроб камера была сырой и холодной; сюда не проникали солнечные лучи, и здесь ученый был обречен томиться долгие годы в ожидании судебного процесса. Из далекой протестантской Англии поступил анонимный донос, обвиняющий Д. Бруно в атеизме, к доносу прилагался экземпляр его трактата „Изгнание торжествующего зверя“. Поступали и другие доносы, а об узнике словно бы и забыли… Только в марте 1594 года инквизиция приступила к слушанию дела Джордано Бруно. Коллегию инквизиторов возглавлял сам римский папа Климент VII, непосредственно руководивший судебным процессом.
Следствие длилось долгих семь лет. Узника то допрашивали, то на несколько месяцев оставляли в покое; его увещевали и уговаривали кардиналы и видные богословы. На некоторых допросах присутствовал сам папа римский, но узник ни в чем не раскаивался и ни от чего не отрекался. Тогда в ход были пущены пытки, но и они оказались бессильны перед мужеством ученого. И инквизиторы поняли, что Д. Бруно не откажется от своих заблуждений.
В конце января 1600 года в сопровождении палача Д. Бруно доставили к порогу церкви Святой Агнессы. Он был одет в монашескую рясу, в руке нес пылающую свечу, на шее — петля… Его поставили на колени и зачитали приговор:
Называем, провозглашаем, осуждаем, объявляем тебя, брат Джордано Бруно, нераскаявшийся, упорным и непреклонным еретиком. Посему ты подлежишь всем осуждениям церкви и карам, согласно святым канонам, законам и установлениям… И мы извергаем тебя словесно из духовного сана и объявляем, что ты и действительно был, согласно нашему приказанию и повелению, лишен всякого великого и малого церковного сана, в каком бы ни находился доныне…
Ты должен быть отлучен от нашей святой и непорочной церкви, милосердия которой ты оказался недостойным. Ты должен быть предан светскому суду, и мы предаем тебя суду монсеньора губернатора Рима, дабы он покарал тебя подобающей казнью…
Долго длилось чтение приговора, а когда оно закончилось, Д. Бруно поднялся с колен и сказал: „Вы произносите приговор с большим страхом, чем я его выслушиваю!“ А потом добавил: „Сжечь — не значит опровергнуть!“ Несколько дней судьи ждали, что Ноланец устрашится и запросит пощады, но он не отрекся от своего учения.
17 февраля 1600 года на одной из обширных площадей Рима собралась огромная толпа народа. На площади возвышалась куча хвороста, посреди которой стоял столб. Вокруг с нетерпеливым ожиданием толпились люди, объединившиеся в общем чувстве злорадного торжества. В толпе можно было видеть монахов всех орденов — в особенности много было доминиканцев — членом этого Ордена являлся Д. Бруно. Богатые граждане толпились рядом с оборванными нищими… В толпе звучит несмолкаемый говор и обмен мнениями, но вот солдаты решительно расчищают путь для торжественно приближающегося шествия, и толпа затихает.