Serédi Jusztinián 1937-ben Sinope címzetes püspökévé szentelte. 1950-ben, Mindszenty József letartóztatása után két évvel esztergomi érseki helynökké nevezték ki, miután a káptalan nem volt hajlandó megválasztani az állam által támogatott Beresztóczy Miklóst. Meszlényi helynöki székfoglalójában ezt az ígéretet tette: „Krisztus hű pásztoraként a hitet és egyházunk iránti hűséget nem tagadom soha! Isten engem úgy segéljen.”
A kommunista hatalom ezt nem bocsátotta meg. Az Államvédelmi Hatóság emberei 1950. június 29-én Meszlényi Zoltánt elhurcolták esztergomi lakásáról. A kistarcsai internálótáborba került, ahol magánzárkában kínozták. Nem folyt ellene nyilvános per. Ítélet nélkül tartották fogva.
Halálát, amely 1951. március 4-én következett be, feltehetőleg az elszenvedett embertelen megpróbáltatások és az orvosi ellátás hiánya okozta. A Rákoskeresztúri új köztemető területén temették el egy jeltelen sírba. 1966-ban földi maradványait exhumálták, és az esztergomi bazilikában helyezték örök nyugalomra, a nyilvánosság kizárásával.
Boldoggáavatási szertartását 2009. október 31-én Erdő Péter bíboros és Angelo Amato, a Szenttéavatási Kongregáció prefektusa végezte, szintén az esztergomi bazilikában.
