وی در مهاجرت کُبری شرکت داشت و در تهیه، تنظیم و تدوین قانون اساسی و متمم آن سهیم بود، به طوری که اصل دوم متمم به ابتکار او تهیه شد. یکی از اصول پیشنهادی شیخ فضل اللَّه، حضور پنج عالم مجتهد در مجلس بود تا قوانین ضد اسلامی به تصویب نمایندگان نرسد. او در جمادی الاولی سال ۱۳۲۵ تصمیم گرفت یک کانون تبلیغاتی علیه مشروطه ی غیر مشروعه ایجاد کند. اقدامات تبلیغی شیخ با مخالفت مجلسیان مواجه شد و شیخ فضل اللَّه در بارگاه حضرت عبدالعظیم تحصن اختیار کرد. شیخ فضل اللَّه سرانجام در ۱۲ رجب سال ۱۳۲۷ از جانب فاتحین دستگیر و عصر ۱۳ رجب پس از یک محاکمه ی کوتاه به مجازات مرگ محکوم شد. شیخ فضل اللَّه نوری سرانجام در سیزدهم رجب همان سال در میدان توپخانه ی تهران و در حضور هزاران نفر از مردم به دار آویخته شد. اکثریت کسانی که آن روز در پایین دارِ شیخِ شهید جهت قتلِ او خوشحالی می کردند، همانهایى بودند که در ماههای قبل در استقبالِ آن عالمِ مجاهد در بازگشت از تَحصُّن، حضور داشتند. شیخ فضل اللَّه نوری که خود در ابتدا از حامیان اصلی مشروطه بود، به محض این که خطر انحراف این نهضت را تشخیص داد، خواهان مشروطه ی مشروعه شد و این چنین مرگبار پاسخ خود را دریافت کرد. مقبره ی ایشان در صحن حرم مطهر حضرت معصومه(س) واقع شده است.