Han ble likevel anklaget da Robespierre slo tilbake, da for å ha forsøkt å utslette guddomsidéen og grunnlegge Frankrikes styre på ateismen. På grunn av hans vennskap til den tysk-nederlandske immigranten Anacharsis Cloots mistenkte man dessuten Chaumette for å være utenlandsk agent. Etter konflikten med Robespierre ble han arrestert og stilt for revolusjonstribunalet. Han ble dødsdømt, og giljotinert den 13. april 1794.