Întărindu-i pe cei care primeau moarte mucenicească, pe vremea împăraților păgâni Dioclețian și Maximian, în secolul al III-lea, a fost adus și el la judecată, după ce una dintre epistolele sale, adresată unui creștin, a ajuns în posesia împăraților.

Fiind văzător cu duhul, Sfântul Antim i-a întâmpinat pe cei 20 de soldați trimiși să îl prindă și le-a mărturisit că el este cel căutat abia după ce i-a pus la masă și i-a servit ca pe niște oaspeți de mare preț. Sfătuit de aceștia să se ascundă, Sfântul Antim a refuzat și a dorit să meargă cu ei la împărat, ca să propovăduiască dreapta credință. Toți soldații au fost botezați pe drum, iar Sfântului Antim, după multe pătimiri, i-a fost tăiat capul cu sabia.