Majidreza Rahnavard, 23, ble hengt tidlig mandag morgen i byen Mashhad, sa Irans rettsvesen.
Retten dømte ham for «fiendskap mot Gud» etter at det ble avslørt at han knivstukket to paramilitære motstandsmedlemmer til døde.
Rahnavard ble hengt bare 23 dager etter arrestasjonen.
Menneskerettighetsgrupper har advart om at demonstranter blir dømt til døden i rettssaker uten rettssak.
Rahnavards familie visste ikke at han ville bli henrettet, sier opposisjonsaktivister.
De sa at en tjenestemann ringte familien klokken 07.00 lokal tid og sa: «Vi drepte sønnen din og begravde liket hans på Behesht-e Reza-kirkegården.»
Rettsvesenets Mizan News Agency sa at Rahnavard ble hengt «i nærvær av en gruppe Mashhadi-borgere» og ga ut flere bilder før daggry som viser henrettelsen. To av bildene viste en mann hengende fra en krankabel. Mahmoud Amiri-Moghadam, direktør for den Norge-baserte Iran Human Rights Organization, sa på Twitter at Rahnavards domfellelse var basert på en «tilståelse som ble utpresset etter en ekstremt urettferdig rettssak og skuerettssak».
«Denne forbrytelsen må få alvorlige konsekvenser for den islamske republikken», sa han og la til at det er en «alvorlig risiko for massehenrettelser av demonstranter».
Rana har vært åsted for protester siden midten av september, utløst av døden til 22 år gamle Mahsa Amini etter at hun ble arrestert av «dydspolitiet» for å ha på seg feil hodeskjerf. Andre som ble arrestert sammen med Amini sa at Amini ble hardt slått av «dydspolitiet». Protestene gikk raskt over i en bredere misnøye med situasjonen i landet og med Irans 83 år gamle øverste leder, ayatollah Ali Khamenei.
Minst 326 mennesker, inkludert 43 barn og 25 kvinner, er drept i iranske myndigheters brutale nedbryting av protester, ifølge data samlet av den Oslo-baserte menneskerettighetsorganisasjonen Iran Human Rights (IHR). Blant de drepte er både demonstranter og politifolk.
«Lidenskapelig spiller. Venn av dyr overalt. Generell alkoholevangelist. Banebryter for sosiale medier. Zombie-nerd.»