杨涟连续遭受了一个多月的严刑拷打，也毫不屈服，还痛骂魏忠贤祸国殃民。魏忠贤在气急败坏之余，命令许显纯将杨涟杀死。许显纯命令诏狱里的狱卒，以不露伤痕的方式将杨涟杀死。狱卒先用铁钉敲进杨涟的耳朵，但杨涟命大活了过来。第二天晚上狱卒又乘杨涟睡觉的时候，给他身上压上装满泥土的麻袋，让杨涟在睡梦中窒息而死。但是第二天狱卒一看，命大的杨涟还是活的好好的。
其实杨涟在铁钉贯耳后，神志已经开始模糊，他知道自己已经活不了多久了。他并不畏惧死亡，只是不希望背罪名冤屈死去。他希望自己能清清白白的离开这个人世间，用尽力气咬破自己手指写下了最后的血书，他把血书藏在枕头的隐秘角落里。
天启五年七月二十四日许显纯亲自将一枚大铁钉，活生生钉入杨涟头部，铁骨铮铮的杨涟这次再也支撑不住了，时年54岁。杨涟死后，许显纯命牢头搜查他的物品，不得有半点遗漏，防止书信消息外传。牢头很快就发现了枕头里藏的血书，当他准备拿血书去领赏时，无意看完血书的内容后，他立即改变了主意。他将血书偷偷贴身收藏，带回家中，后被他老婆发现了，让他交出去免遭祸患。牢头拉着老婆痛哭道："不行，我的留着它，洗刷自己身上的罪孽。"
三年后崇祯皇帝即位，魏忠贤被活剐，杨涟案平反后，牢头将他血书公布天下：〖仁义一生，死于诏狱，难言不得死所，何憾于天，何怨于人？唯我身副宪臣，曾受顾命，孔子云：托孤寄命，临大节而不可夺。持此一念终可见先帝于在天，对二祖十宗于皇天后土，天下万世矣！大笑大笑还大笑，刀砍东风，于我何有哉！〗崇祯皇帝追赠杨涟为太子太保、兵部尚书，谥号"忠烈"
