1927年12月10日，池耕襄前往秘密联络点联系工作时，遭到预伏的敌人侦缉队逮捕，关押于杭州浙江陆军监狱，遭受了敌人的严刑拷打，他始终视死如归，不向敌人低头。
1928年元旦，他在狱中写信给好友说：“每一个做社会解放运动者，牢狱之灾，是所难免，此次被捕，也可说是意料之中”，“我们虽不该崇拜死的伟大，但也不以死为悲哀，我愿有意识的死，不愿无意识的生。”
几天后，他被国民党浙江省地方特刑庭判处死刑，他在监狱墙上刻下：“碧血渲染处，红花照眼心，钱塘潮不尽，吾辈岂无人”的诗句。
1928年1月20日下午，他和其他7位共产党员在一片“中国共产党万岁”的口号声中，壮烈牺牲于陆军监狱刑场。
