O presente trabalho analisa a possibilidade ou impossibilidade da execução penal provisória da pena privativa de liberdade enquanto pendente de julgamento o recurso extraordinário. Faz-se um estudo da regra contida no artigo 637 do Código de Processo Penal, repetida no artigo 27, § 2°, da Lei n° 8.038/90, em face da garantia de presunção de não-culpabilidade, dentro de uma perspectiva do processo penal constitucional. Para tanto, aborda-se a presunção de não-culpabilidade e suas conseqüências; a natureza jurídica da prisão processual e as hipóteses nas quais pode ser decretada; as hipóteses de cabimento e os efeitos do recurso extraordinário. Ao final, demonstra-se a atual orientação do Supremo Tribunal Federal sobre a matéria, consolidada pelo Tribunal Pleno no julgamento do Habeas Corpus n° 84.078/MG, expondo-se os principais argumentos lançados pelos Ministros nesse writ.