Outre la tentative de coup d’État contre les institutions vénitiennes, il lui fut reproché d’avoir tenté de négocier l’accord économique avec Gênes, alors grande rivale de Venise.
La sentence est prononcée à huis clos par le Conseil des Dix, et, dans le registre de ce Conseil des Dix, à cette date, on retrouve deux larges espaces vides, avec seulement la mention du scribe : non sia scritto (non écrit).
Il fut condamné à être décapité le 17 avril 1355. L’exécution eut lieu aussitôt, dans la cour du Palais des Doges, au pied du perron sur lequel, avant de ceindre la couronne ducale, Faliero avait prêté serment d’observer la « promissione ». Le bourreau, son épée sanglante dans la main, cria aux spectateurs : « constatez tous qu’il a été fait justice du traître ».
Le cadavre du doge resta exposé toute une journée, la tête tranchée.
Au soir du 18 avril, il fut déposé dans une gondole et inhumé sans aucune cérémonie, dans un caveau creusé dans une chapelle de la basilique de San Zanipolo, nécropole des doges de Venise.
On confisqua toutes ses propriétés, et, le jour même, dans la galerie des doges dans la Salle du Grand Conseil, un voile noir fut peint sur son portrait, avec l’inscription Marin Faliero decapitato per delitti (Marin Fallier décapité pour crimes).
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