Его соплеменники-персы, жившие в Мцхете, не сумев склонить святого Евстафия к возвращению в огнепоклонство, добились того, что персидский глава города отправил его в Тбилиси к Арванд-Губнабу, сатрапу (наместнику) персидского шаха Хозроя Нуширвана. Вместе со святым Евстафием на суд сатрапа были отправлены также другие персы, принявшие христианство: Губнан, Багдад, Панагузнас, Перозав, Зарми и Стофан. Двое из них — Багдад и Панагузнас — под страхом смерти отреклись от Христа.
Святой Евстафий и остальные исповедники с честью вынесли шестимесячное заключение в темнице и по ходатайству католикоса Самуила IV и грузинской знати были освобождены.
Новый сатрап
Грузии Бежан-Бузмил (назначенный в Тбилиси через три года) по навету прежних врагов святого Евстафия
приказал привести его, требуя отречения от веры Христовой и
возврата к огнепоклонству. Святой Евстафий отвечал с достоинством: «Могу ли
оставить Творца всех и кланяться Его творению?
Не будет этого никогда! Не
солнце, луна и звезды суть боги, но Бог создал солнце для освещения дня, а луну
и звезды, чтобы они сияли во тьме ночной... И огонь не есть Божество, ибо огонь
производится человеком и человеком же погашается». По приказу сатрапа святой
Евстафий был обезглавлен 29 июля 589 года. Перед принятием мученического
венца он преклонил колена и вознес молитву, испрашивая у Господа, чтобы его тело
после кончины было предано христианскому погребению в городе Мцхете.
Страстотерпец услышал глас: «Ничем не будешь умален от прежних мучеников: ни
благодатью, ни исцелениями, о своем теле не заботься, но будет так, как ты
просишь».
Тело святого Евстафия, брошенное ночью на поле, было перенесено христианами в Мцхет с великой честью и положено католикосом Самуилом IV под престолом мцхетского собора Светицховели. Католикос Самуил IV установил ему память 29 июля/11 августа — в день славной кончины святого мученика.