A primeira a morrer foi Demétria, que perseverou na fé após severos suplícios na presença da irmã. Por último, foi o martírio de Bibiana, para a qual, conforme a antiga tradição, o governador local usou outra tática. Foi levada a um bordel de luxo para abandonar a religião ou ser prostituída. Mas os homens não conseguiam aproveitar-se de sua beleza, pois a um simples toque eram tomados por um surto de loucura. Bibiana, então, foi transferida para um asilo de loucos e lá ocorreu o inverso, os doentes eram curados.

Sem renegar Cristo, foi entregue aos carrascos para ser chicoteada até a morte e o corpo jogado aos cães selvagens. Outro prodígio aconteceu nesse instante, pois os cães não o tocaram. Ao contrário, mantiveram uma distância respeitosa do corpo da mártir. Os seus restos, então, foram recolhidos pelos demais cristãos e enterrados ao lado dos familiares, num túmulo construído no monte Esquilino, em Roma.

Finalmente, a perseguição sangrenta acabou. A história do seu martírio ganhou uma devoção dos fieis. Santa Bibiana passou a ser invocada contra os males de cabeça e as doenças mentais e a epilepsia. Seu túmulo tornou-se meta de peregrinação e o seu bonito nome escolhido na hora do batismo. Também a conhecida variação, não menos bela, de Viviana se tornou popular na cristandade.

A veneração era tão intensa que o papa Simplício mandou construir sob sua sepultura uma pequena igreja dedicada a ela, no ano 407. O culto ganhou um reforço maior ainda quando, por volta de 1625, foi erguida sob as ruínas da antiga igreja uma basílica. Nela, as relíquias de santa Bibiana se encontram guardadas debaixo do altar-mor. A escultura de Santa Bibiana encontra-se hoje na igreja de mesmo nome em Roma. Sua fachada também foi restaurada por Bernini, dando sua aparência atual. Os corpos da mãe e da irmã de Bibiana foram encontrados em um sarcófago e depositados em urnas sob o altar principal.

Além de ser uma das padroeiras da belíssima cidade de Sevilha, na Espanha, santa Bibiana é, também, padroeira da diocese de Los Angeles, nos Estados Unidos. É celebrada no dia 2 de dezembro, considerado o de sua morte pela fé em Cristo.

A Igreja também celebra hoje a memória dos santos: Martana e Crisólogo