Theo chiếu chỉ cấm đạo của vua Tự Đức ban hành năm 1861, một số quan chức đã thi hành cách hết sức tàn bạo. Giáo sĩ Estevez – Nam thuật lại những vụ sát hại và buông sông tập thể ở Nam Định và Hưng Yên: “Ở các nơi khác, khi giáo hữu đi phân sáp, quan còn cho phép bán nhà cửa để lấy tiền chi tiêu, nhưng trong tỉnh Nam Định, quan tổng đốc Nguyễn Đình Tân (Hưng) quyết định: Phải đuổi người Công giáo ra khỏi nhà, trói từng lớp năm người, chỉ được đem theo mấy nắm gạo đủ ăn chừng hai ngày”.
Chính trong bối cảnh tang thương này, ông Tường bị bắt cùng với nhiều giáo hữu làng Ngọc Cục, bị giao thẳng về ngục thất Nam Định. Ông phải mang gông nặng trên cổ, tay chân bị xích xiềng và chịu nhiều trận đòn dã man, bị khắc hai chữ “tả đạo” lên má… Dầu vậy, anh hùng đức tin vẫn kiên tâm chịu đựng, chấp nhận tất cả mọi nhục hình vì danh Đức Kitô.
Ngày 15/06/1862, quan án truyền lệnh cho ông Tường chà đạp Thánh Giá để giữ mạng sống, được tha về đoàn tụ với gia đình vợ con, nhưng ông một lòng trung kiên với Chúa. Các anh hùng đức tin: Nguyễn Mạnh Tương (em ông Tường), Nguyễn Mạnh Tường, Nguyễn Đức Mạo, Nguyễn Huy Nguyên và Nguyễn Đức Nhi đã tìm được ơn bình an, tăng cường được nghị lực và can đảm lướt thắng mọi gian nan thử thách nhờ việc cùng giúp nhau sám hối, tự nguyện chay tịnh mỗi tuần ba ngày trong khát vọng chuẩn bị tinh thần đón nhận hồng ân tử đạo.
Ông Nguyễn Mạnh Tường chịu xử trảm ngày 16/06/1862 tại pháp trường Làng Cốc, dưới triều vua Tự Đức. Thi hài của ngài được rước về mai táng trong khuôn viên nhà thờ quê hương Ngọc Cục.
Chứng nhân đức tin Anrê Nguyễn Mạnh Tường được nâng lên hàng chân phước ngày 29/04/1951 và được tôn phong hiển thánh ngày 19/06/1988.
