В 1928 г. В.А. Амбарцумов разошёлся с протоиереем Валентином Свенцицким во взглядах на действия Заместителя Патриаршего Местоблюстителя митрополита Сергия (Страгородского). Не разделяя резко отрицательного отношения к ним протоиерея Валентина, перешёл под духовное руководство архимандрита Георгия (Лаврова), который убеждал духовных чад не вносить в церковную жизнь разделений. Летом 1928 г. В.А. Амбарцумов  по просьбе священника Василия Надеждина служил в храме святителя Николая у Соломенной сторожки. В 1929 г. Князь-Владимирский храм был закрыт, В.А. Амбарцумов сделал попытку уехать к архимандриту Георгию в Казахстан, но был вынужден вернуться в Москву. В том же году священник Василий Надеждин был арестован, отправлен в Соловецкий лагерь особого назначения (СЛОН). По его предсмертной просьбе В.А. Амбарцумов возглавил Никольский приход, много проповедовал. Весной 1931 г. благочинный предложил духовенству следовать формуле поминовения властей, введённой Временным Патриаршим Священным Синодом и определить своё отношение к «Декларации» 1927 г. В случае несогласия предлагалось уйти за штат. В.А. Амбарцумов уволился за штат и в сентябре 1931 г. поступил на работу в Научно-исследовательский институт птицеводства. 5 апреля 1932 г. был арестован, обвинён в участии во «Всесоюзной контрреволюционно-монархической организации “Истинно-православная Церковь”». На допросах не скрывал недовольства религиозной политикой советской власти, отказался называть имена людей, участвовавших в христианских кружках. 7 июля 1932 г. приговорён к трём годам ссылки в Северный край, в результате ходатайства руководства Академии наук вскоре освобождён. В 1933 г. жил в городе Россошь (ныне Воронежская область). В 1934 г. В.А. Амбарцумов поселился в посёлке Кучино под Москвой, работал в Институте климатологии. В 1935 г. переехал в село Никольское, вместе с семьёй посещал храм в честь Почаевской иконы Божьей Матери в посёлке Салтыковка, обычно молился в алтаре. В.А. Амбарцумов продолжал руководить духовными детьми, совершал богослужения в домах наиболее близких из них. Выполнял также много научных работ по договорам, что давало ему значительные по тем временам средства, которые почти все использовал на помощь семьям священнослужителей, находившихся в заключении или умерших там. Своей семье оставлял только самое необходимое. Его духовные дети также помогали семьям заключённых, В.А. Амбарцумов следил за тем, чтобы помощь оказывалась своевременно и в достаточном размере. В ночь с 8 на 9 сентября 1937 г. был арестован, заключён в Бутырскую тюрьму, обвинён в «контрреволюционной деятельности». На допросе заявил, что считает советскую власть явлением временным, виновным себя не признал, отказался назвать имена людей, составлявших круг его общения. Расстрелян по приговору тройки НКВД от 3 ноября 1937 г. Прославлен Архиерейским юбилейным собором 2000 г.