Dejó sus tierras y el 5 de enero de 1558 ingresó en Lima. Los cronistas indican que el Inca entró a la Plaza de Armas cargado en unas andas de oro, acompañado de 500 indios nobles. El virrey y la audiencia salieron a recibirle. Entró al palacio virreinal y allí declaró que su propósito era someterse a la autoridad del rey, con el objeto de evitar más derramamiento de sangre. Al día siguiente el arzobispo de Lima, fray Jerónimo de Loayza, invitó al Inca a comer, al finalizar se leyó una real provisión en la que se otorgaba al Inca una serie de tierras, indios y rentas.Poco después Sayri Túpac decidió regresar a la sierra para establecerse en el Cuzco. Estando ya allí fue bautizado junto con su mujer. Meses después de haber llegado a esa ciudad, decidió trasladarse a vivir al valle de Yucay.Parecía quedar así resuelto el problema para los españoles que generaban los herederos del Tahuantinsuyo refugiados en Vilcabamba, pero a los tres años de la salida Sayri murió, al parecer envenenado por el cacique principal del pueblo de Yucay, Francisco Chilque, si bien nunca se le pudo probar tal hecho.
