امام حسین(ع) در روز عاشورا زهیر را به فرماندهی میمنه (سمت راست سپاه) گمارد. زهیر دو بار (قبل و بعد از نماز) به میدان جنگ رفت و طی نبردی دلاورانه 120 نفر از اشقیاء سپاه عمر سعد را به درک واصل کرد و سرانجام به درجه رفیع شهادت نائل شد.
پس از ادای نماز، زهیر برای امام(ع) این اشعار را خواند:
اقدم هدیت هادیاً مهدیا الیوم تلقی جدّک النّبیا
و حسناً و المرتضی علیا و ذا الجناحین الفتی الکمیا
و اسد الله الشّهید الحیا
به پیش ای هدایت شده و راهنما، امروز جدّت نبی اکرم(ص) را دیدار خواهی کرد، و هم چنین حسن مجتبی(ع) و علی مرتضی(ع) را و جعفر طیار آن جوانمرد شجاع و حمزه شیر خدا شهید زنده را
همچنین رجزهای او در میدان نبرد به این صورت بود:
انا زهیر و انا ابن القین اذودکم بالسیف عن حسین
ان حسیناً احد السبطین من عترة البر التقی الذی
ذاک رسول الله غیر المین اضربکم و لا اری من شین
من زهیر پسر قین هستم با شمشیر خود از حریم حسین(ع) دفاع میکنم. حسین(ع) یکی از دو نواده رسول خدا(ص) است از خاندانی که نیکی و تقوا زینت آنهاست، و اکنون او فرستاده پاک خدا از دو نسل نبوی است و من شما را میکشم و عیب نمیدانم.