Anistiado da condenação que lhe fora imposta por desobediência ao Ministro do Império em face de ter se negado a levantar os interditos impostos às Irmandades comprometidas com a Maçonaria, Dom Vital viajou pela Europa, foi recebido em audiências pela Papa Pio IX, e voltou a Pernambuco em outubro de 1876. Reassumido sua diocese, prosseguiu nas suas atividades apostólicas, até que em março do ano seguinte, com resquícios do episódio de 14 de maio de 1873 provocado pela mesma Maçonaria no Palácio da Soledade e na tipografia da união, cujo objetivo, segundo a história, era atingir o Bispo; acrescidos dos maus tratos na prisão e somados ao esforço do reinício do apostolado, sentiu-se doente, com permanente insônia, muitas náuseas, mistério nas suas  condições de saúde, de recuperação só aparente.

Volta à França, na tentativa de melhoras, posto que, quer por suas palavras, quer pela revelação de sintomas cada vez mais sérios, o seu mal ia se agravando. Primeiro uma interrogação, mas a evidência da causa tomou vulto em etapas seguintes. A primeira relatada pelo próprio Bispo a Frei Exupério, seu amigo e antigo professor de filosofia, ao contar-lhe o objetivo da Maçonaria no levante de maio de 1873, depois que o jornal maçônico chamou-o de “o tirano que sem razão justificável excomungava dignos sacerdotes”, acrescentando que após essa data adoeceu sem que nenhum médico pudesse compreender o seu mal que o deixava prostrado. Não conseguia assinar o nome. Uma religiosa da ordem de S. Vicente de Paulo ao visitá-lo por motivo de sua doença, disse que ele não dormisse no quarto em que estava, porque ele respirava veneno durante a noite, fato revelado por um médico, em Olinda.

Verificada a suspeita, dormiram no local um empregado do palácio e um seminarista, e foram acometidos dos mesmos sintomas. Descobriu-se que à tinta usada para a pintura do quarto fora acrescida substância venenosa (produto de arsênico), e o médico do bispado asseverou que era possível envenenamento por aquele modo.
Dom Vital morreu em Paris. Na Missa de corpo presente monsenhor Sègur asseverou que ele morreu envenenado, assim como seus dois predecessores da diocese de Olinda.

O poeta Jorge de Lima no perfil que escreveu: “... – um homem de espanto – um homem jovem, doente, fraco, capaz de enfrentar as maiores forças do mundo então, a Maçonaria e o Governo. Era de espantar. E verdadeiramente o humildíssimo franciscano espantou o erro, espantou o regalismo, espantou a corrupção de seus juízes, espantou seus carcereiros, espantou os seus algozes,... espantou o Rei”.
Um novo exame nos seus ossos, já encaminhado através do Vaticano, pode evidenciar agora no caminho da beatificação, que D. Vital espantou a morte. Monsenhor José Aragão sabe mais.