Арестуван след атентата в църквата „Света Неделя“. През нощта на 24 април 1925 г. заедно с Тодор Кацаров е изведен от Ловешкото околийско полицейско управление и екзекутиран на прилежащата улица. В Народна мъжка гимназия „Цар Борис III“ неговата майка Параскева х. Николова разкрива дарителски фонд „Стефан Баев и синове“ (1942).