После отъезда этого разведывательного отряда растущая истерия среди испанцев, остававшихся в Кахамарке, не улеглась. Молодой солдат Педро Катаньо заявил, что пришел в сильное негодование, когда впервые до него дошел слух о том, что Инку могут убить. Он поспешил донести свой протест до губернатора; но Писарро велел заковать его в цепи и посадить под замок, чтобы наказать его за самонадеянность и охладить его юношеский пыл. Альмагро навестил его в тюрьме, а Писарро затем решил подольститься к нему и оказал ему честь, пригласив его на обед с ним и Альмагро. Во время обеда Писарро говорил прочувствованные речи, благодаря молодого Катаньо за то, что тот отговорил его причинять вред Инке. Растроганный Катаньо «от имени всех конкистадоров поцеловал руки его светлости за его поступок». Обед закончился игрой в карты. Когда они играли, в комнату ворвался Педро де Анадес, таща за собой никарагуанского индейца. Он объяснил, что этот индеец, находясь в трех лигах от Кахамарки, видел огромное полчище индейцев, направлявшееся прямо к городу. Писарро расспросил индейца, и тот повторил свой рассказ, добавив подтверждающие его подробности. Альмагро взорвался: «Ваша светлость собирается позволить нам всем умереть из-за вашей любви к Катаньо?» Писарро молча вышел из комнаты. Вскоре за ним последовал и Альмагро. Серее и Мена также отметили в своих записях, что в субботу вечером на закате дня прибыли «два индейца, которые находились на службе у испанцев». Они сказали, что встретили других индейцев, спасавшихся бегством от приближающейся армии. Эта армия, которую сами местные жители не видели, «появилась на расстоянии трех лиг и в ту же ночь или на следующую придет, чтобы напасть на лагерь христиан, ибо приближается она с большой скоростью».

Состоялось срочное заседание совета. «Капитан Альмагро настаивал на смертном приговоре [Атауальпе], называя много причин, по которым он должен умереть». «Королевские чиновники требовали смертного приговора, и ученый доктор, находившийся при армии, рассудил, что оснований для этого достаточно». «Против воли губернатора, которому никогда не нравилась эта идея, они решили, что Атауальпа должен умереть, так как он нарушил мир и замышлял предательство, призвав своих людей убить христиан». «Они решили убить этого великого касика Атауальпу немедленно», и поэтому «губернатор с согласия королевских чиновников, военачальников и других людей приговорил Атауальпу к смерти. Из-за того, что он совершил предательство, говорилось в приговоре, он должен умереть путем сожжения на костре, если только он не примет христианство».

Не было ни суда, ничего, кроме поспешного решения Писарро, который поддался авантюрным требованиям Альмагро и королевских чиновников. «Конечно, эти местные вожди не читали законов и не могли их понять, и все же [испанцы] объявили этот приговор ничего не подозревавшему язычнику. Атауальпа зарыдал и сказал, что им не следует его убивать, ибо в его стране нет ни одного индейца, который стал бы повиноваться им без его высочайшего повеления. Раз уж он их пленник, то чего же им бояться? Если они делают это ради золота или серебра, то он даст им вдвое больше того, что уже по его приказу было доставлено. Я увидел, что губернатор плачет от жалости к нему, так как не может гарантировать ему жизнь; он не мог рисковать и боялся того, что может случиться в стране, если его освободить».

Как только решение было принято, испанцы стали действовать с устрашающей скоростью, как будто боялись, что если они будут колебаться, то могут передумать. Педро Санчо, секретарь Писарро, написал подробный отчет о казни. Она состоялась на печально известной площади Кахамарки в субботу 6 июля 1533 года ближе к ночи. Атауальпу привели из тюрьмы в центр площади под звуки труб, которые должны были возвещать о его вероломстве и предательстве, и привязали к столбу. Тем временем монах [Вальверде] начал через переводчика утешать его и рассказывать о догматах нашей христианской веры… Инка был тронут и попросил, чтобы его крестили, что этот святой отец и совершил без промедления, [дав ему при крещении имя Франсиско в честь губернатора Писарро]. Его наставления пошли [Инке] на пользу. Ибо, несмотря на то, что его приговорили к сожжению живым, его на самом деле задушили с помощью веревки, затянутой вокруг его шеи».

Конкистадор Лукас Мартинес Вегасо описал, свидетелем какой необыкновенной сцены он стал в тот вечер. Когда Атауальпа сидел, привязанный к стулу, с гарротой вокруг шеи, он сказал, что «поручает своих сыновей губернатору дону Франсиско Писарро. Отец [Висенте де Вальверде] посоветовал ему забыть о своих женах и детях и умереть как христианин: если он хочет им стать, то должен принять воду священного крещения. Но он продолжал настаивать на том, что отдает своих сыновей под покровительство губернатора; при этом он плакал и показывал рукой, какого они роста; и слова, и жесты его говорили о том, что они были маленькими и что они остались в Кито. Святой отец снова попытался заставить его стать христианином и забыть о своих детях, ибо губернатор позаботится о них так, как если бы они были его собственными детьми. [Атауальпа] сказал: да, он хочет стать христианином; и его крестили…» Сестра Атауальпы Инес Юпанки подтвердила, что она видела, как ее брат поручил своих сыновей Писарро.

«После произнесенных им последних слов испанцы окружили его со словами молитвы о его душе и быстро задушили его. Да сохранит его Всевышний, ибо он умер в истинной вере христианской, раскаиваясь в своих грехах. После того как он был таким образом задушен и приговор приведен в исполнение, его подожгли, и часть его одежды и плоти сгорела. Он умер поздно вечером, и тело его было оставлено в ту ночь на площади, чтобы все узнали о его смерти. На следующий день губернатор приказал всем испанцам явиться на его похороны. Его несли в церковь с крестом и церковными облачениями и похоронили с такой пышностью, как будто он был самым важным испанцем в нашем лагере. Все вожди в его свите были очень довольны этим: они оценили великую честь, оказанную ему».

Далекие от того, чтобы «оценить великую честь» похорон по христианскому обычаю, сторонники Атауальпы были потрясены его смертью. «Когда его вывели, чтобы убить, все местные жители, которые находились на площади — а их было немало, — распростерлись на земле, упав на нее, как пьяные». Во время похорон были еще трогательные сцены. «Когда все мы находились в церкви на заупокойной службе по Атауальпе и его тело тоже было там, вдруг с громкими криками появились женщины — его сестры, жены и другие, состоявшие с ним в близких отношениях. Они кричали так громко, что прервали божественную службу. Они сказали, что могилу нужно сделать значительно больших размеров, так как, по их обычаю, когда умирает великий господин, все, кто любит его, должны быть похоронены заживо вместе с ним. Им сказали, что Атауальпа умер христианином и его отпевают одного. То, о чем они просят, нельзя выполнить, потому что это грешно и против христианских обычаев: они должны уйти и не прерывать службу и позволить совершить обряд похорон». Педро Писарро вспоминал, что «остались две сестры, которые ходили вокруг с воплями; они били в барабаны, пели и перечисляли деяния своего мужа. Атауальпа раньше говорил своим сестрам и женам, что, если его не сожгут, он вернется в этот мир. Они подождали, когда губернатор выйдет из комнаты, пришли к тому месту, где до этого жил Атауальпа, и попросили меня позволить им войти. Войдя внутрь, они начали звать Атауальпу и искать его во всех уголках. Но, поняв, что он не отвечает, они вышли, испуская громкие вопли… Я вывел их из заблуждения, сказав, что мертвые не возвращаются».