Το απόγευμα της 29ης Νοεμβρίου του 1979, ημέρα της μνήμης του Αγίου Μάρτυρος Φιλουμένου–του εν Αγκύρα μαρτυρήσαντος εν έτη 270- , φανατικοί σιωνιστές μπήκαν στο χώρο του Φρέατος του Ιακώβ και ενώ ο Άγιος τελούσε τον Εσπερινό, του επιτέθηκαν με τσεκούρι, τον κατακρεούργησαν και τέλος τον σκότωσαν.
Το μαρτύριό του ήταν φρικτό, γιατί οι δήμιοί του τον χτύπησαν αλύπητα στο πρόσωπο όπου χαραξαν άγρια το σημείο του Σταυρού και του έκοψαν τα δάκτυλα του δεξιού του χεριού. Στη συνέχεια βεβήλωσαν την Εκκλησία και το Σταυρό και έριξαν μια χειροβομβίδα καταστρέφοντας το χώρο.
Είναι συγκλονιστική η μαρτυρία του π. Σωφρονίου Aγιοταφίτη, ο οποίος παρέλαβε το τίμιο λείψανο του Μάρτυρα για να το ντύσει και να το ετοιμάσει για την ταφή, ότι το σώμα του παρέμενε επί πέντε ημέρες μετά το μαρτύριό του ζεστό και εύκαμπτο.
Όταν άρχισα να τον ντύνω -διότι οι άλλοι δεν μπορούσαν, δεν άντεχαν να τον βλέπουν από τις κακουχίες που είχε- του λέγω σαν να ήταν ζωντανός:
Γέροντα μου, τώρα θα με βοηθήσεις να σε ντύσω, διότι βλέπεις είμαι μόνος μου. Όταν άρχισα και του έβαλα την φανέλα, το πρώτο χέρι αμέσως το εκατέβασε μόνος του. Όπως και το άλλο χέρι. Και τα πόδια ομοίως. Του μάζευα τα πόδια να του φορέσω τα ρούχα και όταν τελείωνα τα άπλωνε μόνος του. Στο αριστερό πόδι από κάτω, είχε κτύπημα με το τσεκούρι.
Συγκλονιστική είναι επίσης η μαρτυρία του κατά σάρκα αδερφού του π. Ελπιδίου, που αν και χιλιόμετρα μακριά, γνώριζε μετά λεπτομερείας το μαρτύριο του αδελφού του Φιλουμένου στην Παλαιστίνη άκουε τους δαρμούς του και τον ίδιον να του φωνάζη:
«Αδερφέ μου με σκοτώνουν προς δόξαν Θεού. Σε παρακαλώ μην αγανακτήσεις!»
