Den 5. desember 1958 ble han arrestert igjen og denne gangen ble han dømt for spionasje mot Hellas. Dette var en vanlig unnskyldning for forfølgelsen av tilhengerne av det politiske venstre under den kalde krigen mellom USA og Sovjetunionen. Etter det greske statskuppet den 21. april 1967 ble Glezos arrestert sammen med flere andre politiske ledere. Under det påfølgende militærregimet til oberstene satt han enda fire år i fengsel og påfølgende eksil og ble løslatt igjen i 1971.