Terminada sua oração, os torturadores acenderam o fogo e jogaram o santo mártir entre as madeiras. Em seguida, uma chama tomou a forma de um arco, como a vela de um barco enchida pelo vento, e cercou-o. Não se via seu corpo sendo queimando, mas sim como um pão sendo cozido, até que o Espírito Santo de Deus chegou, e São Teodoro, ileso no meio das chamas, louvou e glorificou a Deus. Então, entregou seu espírito. As nuvens se abriram, e uma agradável fragrância desceu sobre o ar, até que ouviu-se uma voz do alto: “Vem, Meu amado Teodoro, entra na alegria de teu Senhor, pois fielmente completaste o curso de tua vida.”De acordo com uma tradição, essas coisas ocorreram no nono dia do mês de novembro. Depois, uma nobre mulher de nome Eusébia procurou pelo corpo do santo mártir. Embalsamando-o com vinho e preciosos cremes, envolveu-o com panos limpos e colocou-o num caixão. Então, levou-o para sua propriedade em Eucaita, há um dia de distância de Amásia, e ordenou a construção de uma igreja acima do túmulo. Todos os dias era celebrada a comemoração a São Teodoro, e muitas pessoas eram curadas de espíritos malignos e diversas enfermidades através das intercessões do mártir.