Некоторых соблазняла близость келейницы Веры Васильевны к владыке. Один из прихожан сильно смущался этими помыслами, и однажды, во время всенощной, когда они особенно настойчиво донимали несчастного, архиепископ Фаддей подошел к нему и спросил:
— Ты этого греха боишься?
— Да, — ответил тот.
— И я боюсь, — сказал владыка.
Трехлетний Саша Куликов упал и сильно расшибся. В боку образовалась опухоль. Хирург предложил сделать операцию, хотя сомневался в положительном исходе. Сильно скорбя, мать пошла в храм. Когда она подносила мальчика ко причастию, владыка спросил, о чем она плачет. Узнав причину, сказал, что операцию делать не нужно, а надо помазать больное место святым маслом. Она так и сделала, и Саша вскоре поправился.
Гонения на Церковь продолжались. Власти запретили службы в Вознесенском соборе, и архиепископ перешел служить в Покровский храм, а когда закрыли и его, владыка стал ездить в церковь иконы Божией Матери «Неопалимая Купина». А позднее владыка стал служить в единоверческом храме на Волынском кладбище.
Тверичи искренне и глубоко любили своего архипастыря. Еще издали завидев его, люди останавливались и кланялись, а он просил остановить пролетку и всех благословлял. Возил его один и тот же извозчик Василий. Не раз, когда он подъезжал к дому архиепископа, к нему подходил сотрудник НКВД и говорил: «Не вози больше владыку, а то мы тебя убьем». Узнав об этом, владыка сказал: «Не бойся, Василий, смерти не надо бояться…» Не прошло и недели после этого разговора, как Василий скончался. Теперь архиепископ стал ходить в храм через весь город пешком, сопровождаемый келейницей.
29 сентября 1936 года архиепископа Фаддея лишили регистрации и запретили ему служение, но он продолжал служить в последнем незакрытом храме за Волгой.
В декабре этого же года митрополит Сергий назначил на Тверскую кафедру архиепископа Никифора (Никольского), но духовенство епархии по-прежнему относилось к владыке Фаддею как к своему правящему архиерею.
Летом 1937 года начались массовые аресты, было арестовано почти все духовенство Твери и области. Следователи всех расспрашивали о владыке. После долгих и мучительных пыток священник села Ерзовка Митрофан Орлов подписался под клеветой на архиепископа Фаддеея. Показания против него давали и обновленцы.
20 декабря, около восьми часов вечера, за владыкой пришли. Перерыли весь дом, обыскивали до пяти часов утра, но ни денег, ни чего-либо ценного не нашли. Взяли панагию, кресты, потир, дароносицу, облачение, свечи, четки, духовные книги, тетради с записями, официальные циркуляры Московской Патриархии, фотографии, два архиерейских жезла.
— На что же вы живете? — спросил сотрудник НКВД.
— Мы живем подаянием, — ответил владыка. На допросах он держался мужественно, отрицая обвинения в контрреволюционной деятельности.
Его поместили в камеру к уголовникам, которые всячески над ним издевались: подводили к стене и забирались к нему на плечи, чтобы достать до окна; измучив, заталкивали под нары и время от времени, наполнив консервную банку нечистотами, совали владыке это «кадило». Он с кротостью и смирением переносил все мучения и унижения и, лежа под нарами, непрестанно молился. Вступилась за него Сама Матерь Божия. Она явилась главарю уголовников и грозно сказала: «Не трогайте святого мужа, иначе вы все лютой смертью погибнете». Наутро тот пересказал сон остальным, и они бросились под нары глянуть, жив ли еще старец. Из-под нар их осиял ослепительный свет. Вытащив владыку, все просили у него прощения. С этого дня издевательства прекратились.
Через десять дней после ареста Тройка НКВД приговорила высокопреосвященного Фаддея к расстрелу. Он был казнен около часа ночи 31 декабря 1937 года. Рассказывают, что владыку утопили в яме с нечистотами. Тюремный врач предупредила верующих, что скоро его тело тайно повезут на кладбище, и двум женщинам удалось быть при погребении. Весной 1938 года они перезахоронили владыку в простом гробе. В руку ему вложили пасхальное яйцо, на могиле поставили крест с надписью, но вскоре власти могилу ликвидировали.