Torna a Lleida i comença a treballar a la Casa CROS SA com a enginyer químic. També coneix a Mariona Pelegrí, la quarta de set germans d'una família cristiana del Soleràs. Militava a l'Acció Catòlica i era pietosa, seriosa i de caràcter més aviat retret. S'enamoren i el 1934 es comprometen. La vida espiritual de Francesc Castelló també es troba en un moment de gran activitat, recolzada en tres punts: la vida de pietat, l'acció social i apostòlica i la tasca de caritat. Ingressa en la Federació de Joves Cristians de Catalunya i forma part del grup Pleyan de Porta, on presideix la secció de pietat. Dóna classes nocturnes a obrers, i amb el seu sou ajuda a molts companys en necessitat.
El seu camí cap al martiri comença l'u de juliol de 1936, quan Francesc s'incorpora a l'exèrcit com a soldat de leva a la guarnició de Lleida. El dia 18 esclata la Guerra Civil i a Lleida les forces populars prenen possessió del Govern, establint un règim revolucionari que portà de la mà una ferotge persecució religiosa que durà tota la Guerra i que tants màrtirs va donar a l'Església. Francesc en fou una de les primeres víctimes. Fou detingut el dia 21 de juliol i portat a la presó militar de la Seu Vella. La seva família i amics fan gestions per alliberar-lo, però sense èxit. Un dels líders revolucionaris li ofereix la llibertat a canvi d'apostatar de la seva fe, però Francesc s'hi nega de forma categòrica. El 12 de setembre és traslladat a la presó civil, i el 29 es presenta davant del denominat tribunal popular. En un principi l'acusen de feixista, però ell nega tota adscripció política. Llavors canvien d'estratègia i l'acusen de ser cristià. El beat afirma rotundament: "Sí, sóc catòlic". El president del tribunal l'invità a rectificar, donat que aquesta manifestació implicava una condemna a mort segura. No ho féu, ans al contrari, contestà que si mil vides tingués, totes les oferiria a Crist. Efectivament, fou condemnat a mort juntament amb altres sis companys. En les hores que seguirien, fins a la seva mort aquella mateixa nit, va escriure una sèrie de cartes (una a la família, una altra a la promesa Mariona Pelegrí, i la tercera al jesuïta pare Galán) que reproduïm al final i que són testimoni de la seva joiosa acceptació del martiri i l'esperança en la Glòria final. Arribada l'hora, el Francesc i els seus companys marxaren cantant el "Crec en un Déu" fins al cementiri de Lleida, on foren afusellats.
L'11 de març de 2001 el papa Joan Pau II, a la plaça de Sant Pere del Vaticà, va declarar beat a Francesc Castelló i Aleu. La seva memòria de fe viscuda plenament fins a les darreres conseqüències, segueix viva com un exemple a la joventut i una flama que guia a la Federació, hereva de l'esperit d'entrega als altres i amor a Crist que van demostrar els joves de l'antiga FJCC.
Oració:
Déu omnipotent i etern, que donàreu al beat Francesc, en la seva joventut, la fermesa de la fe i el zel de la caritat en el martiri; concediu als vostres fidels que, imitant el Crist, creixem en l'amor a Vós
i al proïsme. Per nostre Senyor Jesucrist. Amen.
Les tres darreres cartes de Francesc Castelló.
· Última carta a la seva promesa, Mariona Pelegrí:
"Estimada Mariona:
Les nostres vides s'han ajuntat í Déu ha volgut separar-les. A Ell ofereixo, amb tota ta intensitat possible, l'amor que et tinc, el meu amor intens, pur i sincer Jo sento la teva desgràcia, no la meva. Estigues orgullosa, dos germans i el teu promès. Pobra Mariona.
Em passa una cosa estranya: no puc sentir cap pena per la meva sort. Una alegria interna, intensa, fortam'envaeix tot. Voldria fer-te una carta trista de despedida, però no puc. Tot estic envoltat d'idees alegres com un pressentiment de la Glòria.
Voldria parlar-te del molt que t'hauria estimat, les tendreses que et tenia reservades, del feliços que hauríem sét. Però per a mi tot això és secundari. Tinc de donar un gran pas. Una cosa tinc de dir-te: casa't si pots. Jo des del Cel beneiré la teva unió i els teus fills. No vull que ploris, no ho vull. Estigues orgullosa de mi. T'estimo. No tinc temps de res més".
Francesc
· A les seves germanes Teresa i Maria i a la seva tia:
"Estimades,
Acaben de llegir-me la pena de mort i mai he estat més tranquil que ara. Tinc la seguretat que aquesta nit estaré amb els meus pares al cel, allí us esperaré a vosaltres. La Providència de Déu ha volgut escollir-me a mi per víctima dels errors i els pecats fets per nossaltres. Jo vaig amb gust i tranquil·litat a la mort. Mai com ara tindré tantes probabilitats de salvació. Ja s'ha acabat la meva missió en aquesta vida, ofereixo a Déu els sofriments d'aquesta hora.
No vull de cap manera que em ploreu: és l'únic que us demano. Estic molt i molt content. Us deixo amb pena a vosaltres que tant us estimava, però ofereixo a Déu aquest afecte i tots els lligams que em retendrien a aquest món.
Teresina: Sigues valenta! No em ploris! Jo sóc el que he tingut una sort immensa, que no sé com agrair a Déu! He cantat "l'amunt, que és sols camí d'un dia" amb tota la propietat. Perdona les penes i sofriments que t'he causat involuntàriament. Jo sempre t'he estimat molt. No vull que ploris, sents?
Maria: Pobra germaneta meva. Tu també seràs valenta i no et colpirà aquest cop de la vida. Si Déu et dóna fills fes-los-hi un petó de part meva, del seu oncle que els estimarà des del Cel. Al meu cunyat una forta abraçada. D'ell espero que serà la vostra ajuda en aquesta i sabrà substituir-me.
Tia: En aquest moment sento un agraïment profund per tot lo que ha fet V. per nosaltres. Dintre uns anys ens trobarem en el Cel. Sàpigui gastar-los amb generositat de tota mena. Des del Cel pregarà per V. aquest que tant l'estima.
Doneu records al Bastida, a la senyora Francisqueta, als didos, al Pedro, al Puig, al López, als companys estimats de la Federació que no vull anomenar; a tots els amics digueu-los-hi que moro content i que em recordaré de tots ells a l'altra vida. Als Foles, als oncles de Vallmoll, als del Jardí, al Carlos, als d'Alacant, als de Pravia, als de Sarrià, a tots el meu afecte."
Francesc
· Al P. Román Galán S.J.
Querido Padre:
Le escribo estas letras estando condenado a muerte y faltando unas horas para ser fusilado. Estoy tranquilo y contento, muy contento. Espero poder estar en la gloria dentro de poco rato. Renuncio a los lazos y placeres que puede darme el mundo y al cariño de los míos.
Doy gracias a Dios porque me da una muerte con muchas posibilidades de salvarme.
Tengo una libreta en la que apuntaba las ideas que se me ocurrían (mis inventos). Haré porque se la manden a Ud. Es mi pobre testamento intelectual. Fíjese en el compresor de amoníaco. El H.G. puede sustituirse por un líquido cualquiera, en circuito cerrado, las válvulas por válvulas metálicas y la presión por una simple bomba centrífuga con presión.
Le estoy muy agradecido. Rogaré por Ud. Recuerdos a los de Pravia."
Francisco Castelló