月24日），丰臣秀吉颁佈了伴天连追放令，命令传教士离开日本。庆长元年（1596年）12月8日，爆发后，丰臣秀吉下令搜捕方济各会会士和信众，三木在两日后与等人受到牵连相继被捕。翌年1月3日，三木被带到京都，不但在被割掉一边耳朵，更被载上牛车在，翌日在大坂和堺再度游街示众后关进了堺的牢房。同年1月8日，丰臣秀吉下令在长崎对处以磔刑，翌日在冒着严寒且衣衫单薄兼赤脚的情况下开始出发步行往长崎，2月5日在长崎西坂之丘处以磔刑而殉教。耶稣会众在三木死后随即禀报罗马教廷，展开了宣福运动。1627年9月14日，三木获教