På grunn av et svik fra en av sine underordnede soldater ble han tatt til fange ved Wells av Baján (Norias de Baján) i Chihuahua i 1811. Han ble dømt for oppvigleri og høyforræderi mot den spanske kronen og ble henrettet ved skyting den 26. juni 1811, sammen med andre medlemmer av opprørsbevegelsen, blant annet Ignacio Allende og Juan Aldama. Jiménez' lik ble halshugget, og hodet ble tatt med til fengselet Alhóndiga de Granaditas i Guanajuato by, hvor det ble vist frem for fangene til skrekk og advarsel. I 1925 ble hans levninger flyttet til mausoleet under Ángel de la Independencia i Mexico by.