Tendo sobrevivido, mais tarde o governador relatou os acontecimentos ao imperador Sétimo Severo, que ordenou que São Karalambos lhe fosse enviado, em Antioquia da Psídia. Lá, pela intervenção do santo, vários milagres se realizaram, vindo a própria filha do imperador, Galina, a crer em Cristo. Tendo sido São Karalambos submetido a mais torturas, das quais foi milagrosamente preservado, ordenou o imperador que ele fosse decaptado, mas, por graça de Deus, morreu antes que a sentença fosse executada. Seu martírio se deu no ano 202.

