Sin embargo Bibiana se mantuvo fiel a sus creencias y el gobernador ordenó que fuera atada a una columna y flagelada. Su cuerpo fue arrojado a los perros, que no lo tocaron, y finalmente fue enterrado junto a sus padres y su hermana.
Gracias al papa Simplicio, tras su muerte se construyó la iglesia de Santa Bibiana de Roma en su honor sobre el solar donde se asentaba la casa de su padre.