朱祁镇复位当日，为防止于谦、王文等人支持朱祁钰再生政变，朱祁镇在徐有贞等人的授意下，传旨迅速逮捕兵部尚书于谦、吏部尚书王文。
都御史萧惟祯在审判定罪时向朱祁镇建议道：“于谦、王文等乱臣贼子意欲迎立外藩襄王子，实该以谋逆之罪处死二人。”
朱祁镇有些犹豫，不忍杀了于谦：“当年抵御瓦剌，于谦是有功劳的……”
徐有贞坚定地告诉朱祁镇：“皇上，您切不可妇人之仁，不杀于谦，复辟之事师出无名。”
尽管心有不舍，为了向世人表明“夺门之变”是一场正义的政变，朱祁镇思来想去最终同意处死于谦、王文。
天顺元年（公元1457年）正月二十一日，复位皇帝朱祁镇改年号为天顺。二十二日以谋逆罪处死于谦、王文，籍没其家。随之，于谦所推荐的文武官员都受到波及。
行刑当日，在位于闹市的刑场之上，含冤的王文忍受不了谋逆之罪的诬陷，急于争辩，对行刑官大声喊冤：“老臣对大明向来赤胆忠心，要以谋逆之罪处死老臣，老臣不服！”
于谦苦笑了笑，对王文说：“欲加之罪，何患无辞。这是石亨他们的意思罢了，分辩又有何用？”
说罢，于谦自顾自地高声念着那首他曾在十二岁时写下的《石灰吟》：“千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲。粉骨碎身浑不怕，要留清白在人间……”
得知一代忠臣于谦要被以谋逆之罪处决，不少闻讯赶来的百姓都认为于谦是被冤枉的，自愿前来刑场请愿，可依然撼动不了石亨等人要处死于谦的决心。
于谦德才兼备，但因其个性刚直，招致众人忌恨，石亨等人对于谦记恨已久。石亨本因违犯军法被削职，于谦请求皇帝宽恕了他，让他总理十营兵。于谦治军森严，令石亨心有不满。德胜门一仗的胜利，石亨的功劳并不比于谦大，却得到了世袭侯爵之位，石亨认为于谦对他有大恩，想方设法报答于谦。他奏请皇帝加赏于谦的儿子，于谦却对此严词拒绝，并指责他营私舞弊。石亨大骂于谦不识好歹，从此结下仇怨。宦官曹吉祥掌管大内禁军和内廷侍卫，惯于溜须拍马，见风使舵。他手下的太监滋事寻衅，屡受于谦压制。曹吉祥认为，于谦的存在对他是一种威胁，决意除掉于谦。徐有贞原名徐珵，就是当年那个翰林院侍讲，因提出迁都南京，受到于谦斥责。徐珵被迫把名字改为徐有贞，在得到提升进用后，仍旧对于谦恨之入骨，总想着一雪前耻。前府右都督张辄因征苗时不守律令，被于谦弹劾，对于谦恨得咬牙切齿。
于谦被处死的时候，阴云密布，似乎老天都在为他动容。石亨等人将于谦的尸骨弃尸街头，同时下令抄了于谦的家，其家人全被充军边疆。到于府抄家时，于谦家里并没有多余的钱财，只有正屋关锁得严严实实。打开一看，里面竟然只有朱祁钰赐给于谦的蟒袍、剑器，别无余物。
都督同知陈逵被于谦的忠义感动，不忍于谦曝尸街头，收敛了他的尸身。有一个叫朵儿的指挥怜悯于谦，把酒泼在于谦被斩首的地方，号啕恸哭。朵儿是曹吉祥的部下，曹吉祥发现后大发雷霆，怒而鞭打他。到了第二天，朵儿还是照样泼酒在地对于谦表示祭奠。孙太后一开始不知道于谦的死讯，听说后叹息哀悼了好几天。
遂溪的教谕吾豫说于谦的罪应当灭族，于谦推荐的各文武大臣都应处死。刑部怕事态扩大化，坚持原判这才停止了杀戮。千户白琦请求写上于谦的罪行，刻板印刷后在全国公布。一时间，想讨好朱祁镇争取宠幸的人，全都以于谦作为话柄。
朱祁镇复辟后，于谦以谋逆的罪名被处死，而所有曾助朱祁镇夺回帝位的功臣，如石亨、徐有贞、张辄、曹吉祥、许彬、杨善等人都被加官进爵。
仓促之间，复辟的天顺皇帝朱祁镇竟来不及罢黜景泰皇帝朱祁钰，直到二月初一，这才想起将朱祁钰废为郕王，软禁在西苑。二月十九日，朱祁钰去世，时年三十，以亲王礼葬于西山，毁其所建寿陵，其妃嫔全被赐死殉葬。