Fue capturada y llevada a las mazmorras, cercanas al Pretorio, agotaron los torturadores cuantas patrañas idearon para transformar su creencia a los deseos del Emperador. Viendo que esto no era posible, y que la joven no cejaba de invocar y rezar a su Dios, fue azotada cruelmente y abandonada casi muerta.
El 9 de Diciembre entre los años (303-306), los centinelas de la cárcel, que se situaba en la zona próxima al actual Alcázar, y hasta no hace demasiado tiempo conocida como “de los Capuchinos”, sintieron un ruido sobrenatural y observaron una potente luz que provenía de la celda en la que había quedado abandonada la joven cristiana… Por temor, hasta la mañana siguiente no se acercaron a la mazmorra, donde sólo hallaron el rígido cuerpo de la joven Leocadia
Junto a su tumba, en el cementerio de la vega del Tajo, se comenzó a desarrollar su culto martirial (relativo a los mártires). La basílica romana del siglo IV es mejorada a comienzos del VII por el rey Sisebuto, siglo en el que el culto a la santa vive su esplendor. Las reliquias de la santa patrona toledana han soportado, desde mediados del siglo VIII, un largo peregrinaje, con los traslados, hasta su reposición en la catedral, a hombros también de Felipe II, en el siglo XVI. Hoy reposan en un arca de plata fabricado por el platero “Merino” en El Ochavo de la Catedral.
