Після відновлення діяльності Львівської богословської академії в 1941 році владика Миколай став одним з її професорів: він викладав деякі філософські дисципліни, психологію та моральне богослов’я. Завдяки внутрішньому спокоєві, опертому на міцній та непохитній вірі у Боже Провидіння, глибокій покорі та молитовному духові, студенти вважали владику за святого. Як вони самі стверджували, владика Чарнецький був для них найкращим взірцем монаха й людини взагалі.

Єпископ Чарнецький виховував молодих студентів у дусі дитинного довір’я до Божого Провидіння та опіки. Своїм власним життям, своєю надією на Божу силу та допомогу владика подавав їм живе свідчення істинного християнського життя. Отець Степан Вівчарук, що на той час ще був студентом єпископа, згадує: «Це було під час бомбардування Львова: ми були в класі, і раптом сирена повідомила про нанесення повітряного удару на місто. Але Кир Миколай спокійно продовжував свою лекцію.

Коли місто вже почали бомбардувати, деякі семінаристи налякались. Зауваживши це, Преосвященний впевненим тоном звернувся до них: «Можливо, ви хочете сховатися до підземелля? Ви можете йти. Але не бійтеся, ми є в Божих руках»». Коли радянські війська вдруге зайняли Галичину в 1944 році, почалась довга і важка Хресна дорога владики Миколая Чарнецького. 11 квітня 1945 року, близько 23:00 год., Миколая Чарнецького заарештували. У нього забрали нагрудний єпископський хрест і перстень. На порозі кир Миколай попросив протоігумена о. де Вохта про останнє розгрішення. Його тримали у в’язниці НКВД на вул. Лонцького і жахливо над ним знущалися: будили серед ночі, допитували, били… Зі слів Світлани Гуркіної, яка аналізувала кримінальну справу Миколая Чарнецького, інформацію на нього почали збирати органи львівського НКВС ще в грудні 1939-го в так званій оперативній справі під кодовою назвою «Ходячі». «Обшук під час арешту кир Миколая тривав 3 ⅓ год (з 21:00 до 0:20) при трьох свідках із співбратів-редемптористів», — пише Світлана Гуркіна.

Згодом єпископа перевели до Києва, де його тримали цілий рік, аж поки справу розглянули в суді. Нарешті оголосили вирок: як «агентові Ватикану» — 10 років у зоні посиленого режиму. Спочатку владику Чарнецького разом з митрополитом Йосифом Сліпим відіслали до сибірського містечка Маріїнська, Кемеровської області, а пізніше його часто переводили з одної зони до іншої.

Згідно з достовірними джерелами, за час свого ув’язнення, — від арешту у Львові в квітні 1945 року до звільнення в 1956 році, — єпископ Чарнецький відбув 600 годин допитів і катувань, побував у 30-ти різних в’язницях і таборах примусової праці. Незважаючи на фізичні й душевні страждання, владика завжди знаходив слово потіхи для співв’язнів, духовно підтримував їх, кожного знав на ім’я. Не дивно, що до єпископа Чарнецького завжди горнулися нещасні, бо тільки в нього знаходили розраду. Згодом не раз зустрічався на етапах і в таборах із владикою Йосифом Сліпим, який стверджував, що Чарнецький і в нелюдських умовах продовжував душпастирювати, особливо старався уділяти в’язням улюблене для нього Таїнство Сповіді: «сповідав багато і, як хтось сказав там, зробив з ляґра монастир».

Він був настільки правдомовним, що патріарх Йосип Сліпий казав, що це людина свята, але не до життя, бо не вміє брехати, навіть на допитах. Одного разу спецагент почав його бити та стрибати на ньому. Миколай Чарнецький подивився на нього і запитав: «Навіщо ти це робиш, синку?». Наступного дня цей слідчий прийшов до нього, покаявся і охрестився. Це особливий знак сильної покори.

Останні роки свого ув’язнення владика Миколай провів у тюремному шпиталі в Мордовії. У 1956 році стан здоров’я владики настільки погіршився, що лікарі навіть не давали надії на життя, йому вже навіть пошили одяг, у якому ховали в’язнів. Табірне керівництво вважало його за безнадійно хворого, тому вирішило відіслати владику до Львова, щоб ніхто не зміг звинуватити радянську владу у смерті єпископа.

Отож, у 1956 році владика Миколай Чарнецький повернувся до Львова. Редемптористи о. П. Дмуховський, о. Б. Репетило та інші поїхали на залізничний вокзал зустрічати свого єпископа. Сестри Милосердя св. Вінкентія с. Онисима Римик та с. Миколая Пандрак, що були свідками його повернення, згадують: «Наші священики привели його з вокзалу до нас на вул. Огієнка — там мешкало біля двадцяти сестер. Як увійшов, запала хвиля мовчання. Страшно було дивитися: худесенький, шкіра і кості. Коли сестри побачили владику такого виснаженого, дуже худого, з палицею, вони розплакалися. По хвилині мовчанки владика звернувся до них: «Дорогі діти, не плачте, а радше ходімо до каплички і разом заспіваймо „Тебе Бога хвалимо“».

Владика тричі хворів на гепатит (жовтяницю), мав багато інших недуг, а тому відразу мусив лягти до лікарні. Всі думали, що владика Миколай вже багато не проживе, але Господь продовжив його життя, адже цей духовний батько був таким потрібним Українській Церкві. Через деякий час владика видужав, що здавалося чудом. Опісля він замешкав з братом Климентієм, ЧНІ, на вулиці Вечірній, 7, де за владикою Чарнецьким дбайливо доглядали співбрати та сестри Милосердя. Тут єпископ продовжував свій апостолят молитви та терпіння. У самітній кімнаті, як у келії, молився та читав. Ті, хто відвідував його, розповідали, що часом бачили владику в стані духовного захоплення. Навіть коли був тяжко хворий, владика Миколай залишався вірним своїй місії Доброго Пастиря: духовно підтримував своїх співбратів, готував кандидатів до священства, висвятив понад десять священників.

І все ж чудесне покращення стану здоров’я владики не було тривалим. 2 квітня 1959 року, у Хрестопоклінну неділю, владика Миколай відійшов по вічну нагороду до свого Господа. Його останніми словами було тепле звернення до Матері Божої Неустанної Помочі, до якої завжди мав велике синівське довір’я. Похорон владики Чарнецького відбувся 4 квітня 1959 року. Опис похорону, що зберігся в архіві Йорктонської провінції Чину Найсвятішого Ізбавителя, закінчується такими словами: «Ми думаємо, що прийде день, коли він буде канонізований, бо він був справді святим єпископом».

Спочатку був похований Кульпарківському цвинтарі (в районі нинішніх вулиць Симоненка-Володимира Великого у Львові), куди, не зважаючи на суворий контроль комуністичної влади, на могилу владики Миколая відразу почали приходити вірні. У 1960-х роках, під час ліквідації Кульпарківського цвинтаря, перепохований на Личаківському цвинтарі.

Всі, хто знав владику Миколая, одностайно свідчать, що ціле своє життя він виявляв глибоку покору й святість, тож не дивно, що відразу після його смерті багато людей звертаються до владики Миколая у своїх молитвах та отримують поміч за його заступництвом. Це незабутнє пережиття святості та могутнього заступництва перед Богом відчуваємо під час молитовної зустрічі з владикою біля його могили на Личаківському цвинтарі. Люди постійно приходять на цвинтар, де поховано владику Миколая і завдяки його заступництву випрошують у Бога різні ласки. Так, одна жінка, якій вже мали ампутувати хвору руку, набрала землі з могили владики Миколая, приклала до руки й одужала. Саме відтоді люди стали часто брати цілющу землю з могили владики.

Зважаючи на свідоцтво праведного життя блаженної пам’яті владики Миколая Чарнецького, зокрема, його витривалість, мужність та вірність Христовій Церкві, виявлені в часи переслідувань, в 1960 році розпочато беатифікаційний процес. 2 березня 2001 року процес завершився на єпархіяльному рівні і справу передано до Апостольської Столиці. 6 квітня 2001 року богословська комісія ствердила достовірність мучеництва владики Миколая Чарнецького, 23 квітня факт мучеництва підтвердили збори кардиналів, а 24 квітня 2001 року Святійший Отець Іван Павло ІІ підписав декрет про беатифікацію єпископа Миколая Чарнецького як блаженного мученика за Христову Віру. Під час Святої Архиєрейської Літургії 27 червня 2001 року у Львові Святійший Отець Іван Павло ІІ проголосив Миколая Чарнецького блаженним.

4 липня 2002 року мощі блаженного перенесли в храм Свщм. Йосафата у м. Львові, де вони перебуваються і сьогодні.