انضم سيد إلى جماعة الإخوان المسلمين واعتقل مع غيره من أبنائها حين اتهمت الجماعة في 28 تشرين الأول 1954 بمحاولة اغتيال جمال عبد الناصر. وحكم عليه بالسجن مدة خمسة عشرة عاما بالأشغال الشاقة قضى منها عشر سنوات في سجن " ليمان طره" وخرج من السجن عام 1964 .. وأعيد اعتقاله مرة أخرى مع غيره من الإخوان المسلمين بتهمة تدبير مؤامرة لقلب النظام بالقوة عام 1965 وصدر عليه حكم بالإعدام نهار الأحد 22/8/1966 من قبل محكمة أمن الدولة العليا بالقاهرة. وتم تنفيذ هذا الحكم نهار 29/8/1966 عند الفجر ... رغم مظاهرة الاحتجاج التي قامت في كراتشي ورغم النداءات التي وجهها رؤساء بعض الدول والأحزاب والجمعيات وعلماء الدين .. إلى عبد الناصر يناشدونه فيها إعادة النظر في الحكم.
المساومة قبل الإعدام
تقول الداعية زينب الغزالي ? "... طلب الطغاة حميدة قطب ليلة تنفيذ الحكم بالإعدام. فقالت? استدعاني حمزة بسيوني إلى مكتبه واراني حكم الإعدام والتصديق عليه ثم قال لي إن الحكومة مستعدة أن تخفف هذا الحكم إذا كان شقيقي يجيبهم إلى ما يطلبونه ثم أردف قائلا إن شقيقك خسارة لمصر كلها وليس لك وحدك... إننا نريد أن ننقذه من الإعدام بأي شكل وبأي وسيلة . إن بضع كلمات يقولها ستخلصه من حكم الإعدام ولا أحد يستطيع أن يؤثّر عليه إلا أنت . أنت وحدك مكلفة بأن تقولي له هذا ... نريد أن يقول إن هذه الحركة كانت على صلة بجهة ما.. وبعد ذلك تنتهي القضية بالنسبة لك. أما هو فسيفرج عنه بعفو صحي.
قلت له ولكنك تعلم كما يعلم عبد الناصر أن هذه الحركة ليست على صلة بأي جهة من الجهات . قال حمزة البسيوني ? أنا عارف وكلنا عارفون أنكم الجهة الوحيدة في مصر التي تعمل من اجل العقيدة... نحن عارفون أنكم احسن ناس في البلد .. ولكننا نريد أن نخلص سيد قطب من الإعدام.
فقلت له إذا كان سيادتك عاوز تبلغه هذا فلا مانع.