Na Bíblia não encontramos nenhuma passagem que fala da morte de Paulo. As informações que temos vêm da tradição e de escritos cristãos extra-bíblicos.

Secondo a tradição, Paulo morreu durante a perseguição de Nero, sendo decapitado provavelmente no ano 67 depois de Cristo, em Roma. Segundo os Atos dos Apóstolos, Paulo terminou seu apostolado em Roma, quase como em uma prisão domiciliar (Atos dos Apóstolos 28,16).

Várias informações dos Padres da Igreja falam do martírio do apóstolo. Clemente Romano, cerca de 40 anos depois da morte de Paulo diz que ele morreu por mão dos romanos, mas não diz nem lugar e nem data e tão pouco o modo. Um século depois, Tertuliano diz que ele morreu em Roma, ganhando a coroa do martírio "como João Batista" (decapitado). Eusébio, por volta do ano 325 diz que foi decapitado em Roma sob Nero, dizendo que o martírio de Paulo aconteceu no mesmo dia do que aquele de Pedro. Gerônimo, no final do século IV, diz que depois de ser decapitado, foi enterrado na Via Ostiense, no ano 67 (14o. de Nero), dois anos depois da morte de Sêneca.

No final do Século II, a obra com o nome de "Martírio de São Paulo Apóstolo" descreve com detalhes a morte, deliberada por nero. Trata-se de um apócrifo e o valor histórico desse texto é muito discutido. Assim diz o texto, no capítulo 5:

Em pé, de frente para Leste, Paulo orou por um longo tempo. Depois da oração prolongada em hebraico com os Padres, esticou o pescoço, sem dizer uma palavra. Quando o carrasco cortou-lhe a cabeça, a roupa do soldado jorrou leite. O soldado e todos os presentes, nessa visão, temeram, e glorificaram a Deus, que tinha dado tanto glória para Paulo, e voltando falaram para César [ou seja Nero] o que tinha acontecido. Ele também ficou surpreso e envergonhado.