Nakon sedam godina molitve i izoliranosti, Anastazije se uputio najprije u Cezareju Filipovu, a potom vratio u Perziju kako bi obraćao svoje zemljake. Uskoro su ga uhitili zbog njegove vjere, zatvorili ga u tamnicu i mučili, nebi li odbacio svoju novu vjeru. Vidjevši da to ne uspijeva poveli su ga do Eufrata na mjesto Barsaloe gdje mu je njegov mučitelj ponudio povratak njegove časti kao magu i jos veću čast, da postane kralj magova, samo ako odbaci kršćansku vjeru. On je to odbio, poljubivši KrižIsusov.
Napokon, sa 70 drugih kršćana odrubljena mu je glava 22. siječnja628. godine. Njegovo tijelo bilo je bačeno psima, no ostalo je netaknuto od njih. Njegove relikvije su donijete u Palestinu, a potom u Rim.