Niedoszła królowa wraz z mężem zostali aresztowani i umieszczeni w Tower. Dołączyli do nich także ich rodzice. Książę Northumberland, mimo swej katolickiej wierności, został aresztowany za zdradę i ścięty. Joanna z mężem i rodzicami zostali wkrótce wypuszczeni. Maria wiedziała, że Joanna była niewinna – wypełniała wolę rodziców, jak czyni posłuszna córka.
Maria, obawiając się, że znowu ktoś posłuży się jej kuzynką (w początkach 1554 doszło do protestanckiej rebelii Thomasa Wyatta, do której przyłączył się książę Suffolk, ojciec Joanny) w celu pozbawienia jej tronu, skazała Joannę – choć niechętnie – na śmierć. Do stracenia Joanny przyczyniły się także naciski ze strony przyszłego męża Marii, katolika Filipa II, który postawił królowej warunek: Joanna miała nawrócić się na katolicyzm, jeśli tego nie zrobi, musi zostać skazana na śmierć. Zakochana w Filipie Maria przyjęła jego warunki. Na początku posłała Johna de Feckenhama, aby nawrócił Joannę na katolicyzm (królowa bardzo chciała darować jej życie). Joanna, słynąca z gorliwości i wierności wobec religii ojca, odmówiła. Królowa została wobec tego zmuszona skazać ją i jej męża na ścięcie.
12 lutego 1554 na londyńskim Tower Hill (w pobliżu twierdzy Tower), w publicznej egzekucji ścięto Guildforda.