Prav proti koncu Fabijanovega pontifikata se je po več kot 40-letnem relativnem miru spet začelo hudo preganjanje kristjanov. CesarDecij (249-251) je v duhu stare miselnosti branil stališče, da je rimska religija eno z božanstvom rimske države. Propadanje države naj bi zaustavili s krepitvijo stare rimske religije, kar pa se je temu upiralo je bilo treba za vsako ceno odstraniti. Decijevo preganjanje je skušalo zajeti kristjane po vsej državi. Cilj preganjalcev je bil, da bi iz kristjanov naredili odpadnike, ne pa mučence. Odlok, ki je izšel proti koncu leta 249 ali v januarju 250, je zahteval od vseh prebivalcev, naj časte rimske bogove in naj zato vsi opravijo javne daritve. Posebne komisije so nadzorovale darovanje in izdajale posameznikom potrdila (libelli), da so darovali. Preganjanje je kristjane presenetilo, ker so že dolgo uživali mir. Veliko jih je odpadlo. Nekateri so po zvezah dobili potrdilo, da so darovali, čeprav niso (libellatici). Mnogi so iz strahu potrosili kadilo pred maliki in pred cesarskim kipom (thurificati). Večina kristjanov je ostala zvesta in mnogo jih je pretrpelo zaplembo imetja, ječo ali smrt. Preganjanje je trajalo 15 do 16 mesecev, vendar Decij ni dosegel zaželenega uspeha.[8]
Med prvimi žrtvamiDecijevega preganjanja je bil papež Fabijan, ki je umrl mučeniške smrti 20. januarja 250. Pokopali so ga vKalistovih katakombah. Njegov grob z grškim napisom so odkrili leta 1854.[9]
Cesar Decij je papeža Fabijana sodil sam. Proces je bil nenavadno kratek.
Decij je sv. Fabijana vprašal: „Si ti rimski škof?” Ko je papež to priznal z besedico: „Sem”, je cesar odločil: „Si bil.” Ko so nato papeža odvedli na morišče, je Decij izjavil: „Rajši vidim, da se zoper mene vzdigne drug cesar, kakor da nastopi v Rimu nov papež.”
Res ni bilo mogoče izvoliti sv. Fabijanu naslednikaKornelija poldrugo leto – dokler ni z Decijevo smrtjo preganjanje prenehalo.[10]
Njegovo ime do danes navajamo prisveti maši vPrvem rimskem kanonu skupaj sSebastijanom; enako tudi vlitanijah Vseh svetnikov.
