По мнению следствия, Иувеналий «концентрировал в подчинённой ему епархии духовенство и монашество, отбывавшее наказание за контрреволюционную деятельность..., привлекал в состав церковного актива учащуюся молодёжь..., вёл контрреволюционные суждения о притеснениях и гонении православной церкви и верующих со стороны Советской власти, непосильных налогах, плохом материальном положении колхозников». На допросах Иувеналий не скрывал своих взглядов: «К советской власти отношусь лояльно, но как верующий не могу согласиться с мероприятиями советской власти в вопросе насильственного закрытия церквей и ликвидации монастырей, разрушению храмов». Подтвердил, что призывал священников и прихожан храмов, закрытых местными властями, бороться за их открытие, обращаясь в вышестоящие инстанции и требуя исполнения советских законов. 4 апреля 1936 г. особым совещанием при НКВД СССР приговорён к пяти годам исправительно-трудовых лагерей. Первоначально отбывал наказание в Сиблаге близ Мариинска (ныне Кемеровской области). Был заведующим кладовой инструментов, сторожем в зернохранилище, счетоводом на ферме. Переписывался с духовными детьми через своего бескорыстного секретаря-делопроизводителя Анну Константиновну Арнольди. Всего из мест заключения от Иувеналия пришло 24 послания. Некоторые из них – короткие открытки, но все они проникнуты благодарностью Господу за всё, что Он ему ниспосылает. «Вспоминаю незабываемую Рязань, – писал Иувеналий в августе 1936 г., – живу её пленительными воспоминаниями всего прекрасного, высокого, красивого в лучшем понимании этих слов. Думаю, что и вы сохраните добрые традиции и воскресите всё, что было так для нас утешительно. Прошу вас всех об одном – не забывайте меня в своих молитвах – они дороже для меня всего. В них я вижу себе поддержку и непрекращающуюся взаимную любовь». Летом 1937 г. Иувеналий был переведён в колонию массовых работ в Томске. 3 сентября взят под стражу. Привлечён к делу о якобы обнаруженной в колонии группе «контрреволюционной кадетско-монархической организации церковников “Союз Спасения России”». Вместе с Иувеналием были привлечены находившиеся в Томске в заключении священнослужители, в том числе Ростовский и Азовский архиепископ Дионисий (Прозоровский) и пребывавший в григорианском расколе Раненбургский епископ Иоанн (Киструсский). 13 октября решением Особой тройки УНКВД Западно-Сибирского края Иувеналий вместе с другими обвиняемыми был приговорён к смертной казни. Расстрелян в ночь с 24 на 25 октября 1937 г. на Каштачной горе в Томске. Захоронен в общей могиле. Ныне в Томске на месте мученической кончины Иувеналия на Каштачной горе стоит памятный крест. 23 июня 1993 г. Постановлением Патриарха Московского и всея Руси Алексия II имя Иувеналия было внесено в Собор Рязанских святых. Определением Священного Синода РПЦ от 14 августа 2002 г. имя Иувеналия внесено в Собор новомучеников и исповедников Российских для общецерковного почитания. В 2004 г. в Рязани создан «Фонд священномученика Иувеналия Рязанского».