Działanie takie spowodowało ochłodzenie stosunków z Hiszpanią i Francją i wręcz zantagonizowanie stosunków z cesarzem Maksymilianem II, który dodatkowo nie opowiedział się stanowczo przeciw protestantom, na co papież odpowiedział nominacją na księcia Toskanii dla Kosmy Medyceusza. Sam Pius V skazał na śmierć 40 włoskich protestantów.
W 1567 Pius V ogłosił św. Tomasza z Akwinu Doktorem Kościoła oraz nakazał w 1570 publikację dzieł wszystkich teologa (17 tomów). Staraniem tego papieża wydane zostały odnowione, główne księgi liturgiczne rytu rzymskiego: mszał (Missale Romanum, 1570) i brewiarz (Breviarium Romanum, 1568) oraz pierwszy katechizm katolicki (Catechismus Romanus, 1566). W 1567 potępił 75 tez wyłożonych przez Michała Bajusa, prekursora jansenizmu.
Papież zmarł w maju 1572 po chorobie nerek. Pochowany pierwotnie w bazylice watykańskiej, 9 stycznia 1588 jego relikwie zostały przeniesione do bazyliki Matki Bożej Większej. Papież Klemens X ogłosił go 1 maja 1672 (w 100-lecie śmierci) błogosławionym, a Klemens XI świętym (22 maja 1712).