El Martirio de Policarpo sigue la persecución de Esmirna casi escena por escena. Sus amigos esconden al anciano obispo en una casa de campo, pero cuando se descubre el refugio él se niega a huir otra vez. Pide que den comida a quienes vienen a detenerlo y solicita una hora para orar. El texto no lo presenta deseoso de morir, sino como un pastor sereno que lleva su temor a la oración.
El texto cuenta también una visión tres días antes del arresto: Policarpo ve arder su almohada y anuncia que será quemado vivo. Al entrar en el estadio, una voz del cielo habría dicho: «¡Sé fuerte y muéstrate valiente, Policarpo!» Nadie vio a quien hablaba, pero los cristianos presentes afirmaron haber oído la voz.
En el estadio, el procónsul le ordena jurar por la fortuna de César y maldecir a Cristo. Policarpo responde que no puede blasfemar contra el Rey que nunca le hizo mal. Cuando se enciende la hoguera, el relato dice que las llamas forman un arco como la vela de un barco llena de viento y rodean su cuerpo sin consumirlo. Parece pan cociéndose u oro en el horno, mientras se extiende un aroma de incienso. Como el fuego no lo consume, un verdugo lo atraviesa con una daga; la sangre derramada habría apagado las llamas.
Ireneo, que recordaba haber escuchado a Policarpo en su juventud, escribió que el obispo había aprendido de los apóstoles y repetía fielmente lo recibido. Así, una ejecución local se convirtió en memoria transmitida entre generaciones cristianas.