Al concluir su administración en la isla en 1625, el juez de residencia le impuso una multa de 3200 ducados oro por deficiencias graves en su gestión.
Fue más lejos aún el gobernador al publicar un bando conminando al oidor a abandonar la provincia en un plazo perentorio.
Tal edicto hizo entrar en razón al gobernador y también permitió al oidor iniciar el juicio que llevó a cabo de manera expedita y fulminante, condenando a Vargas Machuca a una fuerte multa y, por su rebeldía, a sufrir pena de cárcel en la Ciudad de México a donde fue trasladado custodiado por fuerzas del orden.
Ya en la cárcel el virrey de Nueva España también lo increpó personalmente.
La situación se volvió tan negativa para él que no resistió el encarcelamiento y murió postrado sumido en la depresión a los pocos meses, en noviembre de ese mismo año.