随着朝廷官员不断对薛怀义的弹劾，武则天这才渐渐意识到了问题的严重性，再加上薛怀义已经和她来往生疏，她便开始对薛怀义采取了冷落的态度。久而久之，薛怀义察觉到了武则天对他的这种态度上的变化，为了重新博得武则天的喜爱，薛怀义不惜一切代价讨好武则天。但是事实证明，武则天对薛怀义已经产生了极为深刻的反感感觉，这让薛怀义觉得很不是滋味，自己的一张热脸竟然贴到了武则天的冷屁股上。
不知天高地厚的薛怀义竟然在一天夜晚，纵火烧毁了明堂，这也是后世诸多学者认为薛怀义的真实死因就是被他自己放的这把火给烧死的。纵火烧毁明堂的那天晚上，正巧碰上了来势凶猛的西北风，在大火凭借着风势的助燃下，整个明堂很快便成了一片火海。这场大火一直烧到了天亮，天堂变为灰烬、明堂也没有幸免于难。
公元694年2月4日，仅仅在天堂和明堂被大火烧成灰烬半个月左右的时间，洛阳便传来了薛怀义被杀的消息。但是至于薛怀义究竟被谁所杀？唐朝遗留的相关史书典籍上面没有给出结论，经过后世学者讨论也没有一个确切固定的答案，但是综合以上的分析，薛怀义的死，确实是他自己的肆意妄为而造成的！一向生来精明的武则天，她绝对不会容忍薛怀义这种不知天高地厚之人的存在。
再加之，薛怀义实在是掌握了武则天太多的秘密，他帮扶着武则天阴谋篡位，在朝堂之上、文武百官的面前打着武则天的旗号为非作歹，这种人实在是留不得！
