Bắt được Lý Tự Trọng, thực dân Pháp dùng mọi nhục hình man rợ để tra tấnthể xác và tinh thần, hòng moi được bí mật của Đảng và các đồng chí lãnh đạo. Hồ Chí Minh trong bài Thanh niên anh hùng Lý Tự Trọng đã viết: “Trong quyển “Đông Dương kêu cứu” nêu những tội ác của thực dân Pháp, bà Viôlít (một ký giả Pháp nổi tiếng) đã viết chuyện về đồng chí Trọng đại ý như sau: Khi dẫn bà đến thăm đồng chí Trọng ở xà lim những người bị án tử hình, người Pháp gác ngục ngậm ngùi nói với bà rằng: Y không khỏi kính trọng dân tộc Việt Nam vì đã có những người con oanh liệt như Trọng. Y không khỏi xấu hổ cho người Pháp tự xưng là văn minh mà đã tra tấn dã man một thanh niên như Trọng. Làm một người cha, y không nén nổi lòng thương xót một người bằng lứa con mình như Trọng...”(1).
Được tin địch tra tấn Lý Tự Trọng dã man, ở Khám Lớn – Sài Gòn đã nổ ra một cuộc tuyệt thực vào ngày 23-2-1931. Ngày 18-4-1931, Tòa Thượng thẩm Sài Gòn đã đưa ra xét xử và kết án tử hình Lý Tự Trọng và 20 năm khổ sai đày ra Côn Đảo. Tại phiên tòa, Lý Tự Trọng đã biểu thị dũng khí đấu tranh, lên án kẻ thù xâm lược và nhà cầm quyền thực dân Pháp. Một luật sư tại phiên tòa có ý “bênh vực” cho Lý Tự Trọng, đã nói: “Bị can chưa đến tuổi thành niên, nên hoạt động không có suy nghĩ”. Tuy nhiên, Lý Tự Trọng đã đứng phắt dậy, khảng khái trả lời: “Tôi hành động không phải là không có suy nghĩ. Tôi làm vì mục đích cách mạng. Tôi chưa đến tuổi thành niên thật, nhưng tôi đủ trí khôn để hiểu rằng con đường của thanh niên chỉ có thể là con đường của cách mạng, không thể có con đường nào khác”(2). Không khuất phục được ý chí và tinh thần cách mạng của Lý Tự Trọng, ngày 20-11-1931, thực dân Pháp đã đưa Anh lên máy chém ngay trước Khám Lớn - Sài Gòn, nhằm uy hiếp chiến sĩ và đồng bào.Sự hy sinh của Lý Tự Trọng đã ngời sáng tấm gương người cộng sản kiên trung, bất khuất, sẵn sàng xả thân vì độc lập của dân tộc. Lý Tự Trọng đã truyền ngọn lửa yêu nước, cách mạng lại cho những người ở lại. Ngay sau đó, một phong trào đấu tranh mạnh mẽ, sôi nổi đã diễn ra ở Sài Gòn - Chợ lớn và đặc biệt là trong Khám lớn – Sài Gòn của những người tù chính trị đã bùng lên mạnh mẽ, buộc thực dân Pháp phải có những chính sách nhân nhượng.