В 1414 г. Гус был вызван на Констанцский собор, имевший целью объединить Римскую католическую церковь и прекратить Великий западный раскол, который к этому времени уже привёл к троепапству. Причем император Сигизмунд обещал Гусу личную безопасность. Однако, когда Гус прибыл в Констанц и получил охранную грамоту, оказалось, что Сигизмунд дал ему обычную подорожную грамоту. В присутствии папы (впоследствии признанного антипапой) Иоанна XXIII и членов Собора против Гуса выдвинули обвинение в ереси и организации изгнания немцев из Пражского университета. Ян Гус прибыл в Констанц в ноябре 1414 года, а в декабре он был арестован и заключён в одной из комнат дворца, где проходил Констанцский собор.
Некоторые сторонники Гуса пытались напомнить Сигизмунду о данном обещании защитить Гуса, но он отказался от своих слов и не вмешался в ход событий.
На допросах Ян Гус долгое время не давал никаких показаний, пока ему не зачитали смертный приговор, который могли привести в исполнение в любое время, если тот не станет защищаться. Вскоре Иоанн XXIII бежал из Констанца, так как собор потребовал его отречения. Это ещё сильнее ухудшило положение Гуса, который раньше содержался относительно почётно как пленник папы, а теперь был передан констанцскому архиепископу, который посадил его на хлеб и воду.
8 мая 1415 года Сигизмунду была отправлена петиция от моравской шляхты, в которой было излождено требование освободить Яна Гуса и дать ему высказаться на соборе. 12 мая этого же года такой же протест был выскащан сеймом Чехии и Моравии , а затем чешским и польским дврянством, находившимся в Констанце.
Сигизмунду не оставалось ничего, кроме как организовать слушание дела Яна Гуса на соборе, которое длилось с 5-8 июня. После вынесения смертного приговора Гусу, Сигизмунд и архиепископы много раз приходили к Гусу с просьбой, чтобы он отрёкся от своих убеждений, но он этого не делал:
Противоречит моей совести отрекаться от фраз, которых никогда не произносил.
В конце суда Ян Гус снова апеллировал к Христу.
1 июля Ян Гус направил собору послание, в котором окончательно отказался отречься от своих убеждений. 6 июля 1415 г. Ян Гус, отказавшийся отречься от своих «заблуждений», по приговору собора был сожжён на костре. С его казнью связан ряд легенд. Так, старушке, из благочестивых побуждений подложившей вязанку хвороста в его костёр, он якобы воскликнул: «О, святая простота!» (O sancta simplicitas!). А также предсказал появление через сто лет великого реформатора, чьи начинания не будут уничтожены (Мартина Лютера), сказав: «Я — Гусь, а за мной придёт Лебедь!». Через некоторое время на костре был сожжён также Иероним Пражский, один из его сподвижников.
Смерть Гуса стала одним из поводов Гуситских войн, между его последователями (гуситы) и католиками. Радикальные гуситы («табориты»), требовавшие религиозной реформы, потерпели поражение, умеренные гуситы («чашники») перешли на сторону католиков, поэтому Реформация в Чехии не состоялась. Небольшая часть таборитов и наиболее радикальных чашников, под покровительством архиепископа Рокицаны, объединились в общины чешских братьев, существующие до сих пор.
До сих пор католическая церковь не реабилитировала Гуса. Несмотря на это, в Чехии (где большинство верующих до общего кризиса религиозности в стране в XX в. составляли католики) Гус традиционно пользуется уважением как борец за национальную самобытность против немцев, существуют памятники, музеи и улицы, носящие его имя. Памятник Гусу воздвигнут на Староместской площади в Праге к 500-летию его казни в 1915. Кроме того, в 1918 г. возникла Чехословацкая гуситская церковь, имеющая в настоящий момент около 100 000 сторонников и поддерживающая экуменические отношения с Католической церковью.
Ян Гус оставил обширное литературное наследие, внёс большой вклад в разработку литературного средневекового чешского языка и кодификацию чешской орфографии.
17 декабря 1999 г. папа Римский Иоанн Павел II (1978-2005) в обращении к Международному конгрессу, посвященному наследию Гуса, выразил глубокое сожаление по поводу «жестокой смерти», на которую тот был осуждён. Тогда же была создана «гуситская комиссия», высказавшаяся за то, что «учение Гуса может стать мостом между разобщенными христианскими церквями».
В центре Праги, на Староместской площади ему установлен памятник. В ряде городов Чехии улицы носят его имя. Улицы его имени также есть в городах Рыбинск, Ужгород, Горловка, Кривой Рог и Днепр. В Чехии и Словакии ежегодно 6 июля по всей стране зажигают костры в память о Яне Гусе.
Тарас Шевченко написал о нём поэму «Еретик».
Фёдор Тютчев написал о нём стихотворение «Гус на костре».
Ян Гус вместе с Пушкиным и Петефи фигурирует в качестве одного из персонажей стихотворения Евгения Евтушенко «Танки идут по Праге…»