Monestier est réélu député, le cinquième et dernier, à la Convention nationale. Il est élu suppléant au Comité des Domaines au début de la session[5]. Il siège sur les bancs de la Montagne. Au procès de Louis XVI, il vote la mort sans appel au peuple ni sursis bien qu'il ait initialement formulé le souhait que le roi ne soit exécuté qu'à la paix[6]. Il vote contre la mise en accusation de Jean-Paul Marat[7]. Il est absent lors du rétablissement de la Commission des Douze[8].
Monestier est envoyé en mission dans les départements des Landes et du Lot-et-Garonne en nivôse an II (fin décembre 1793)[9]. Il est rappelé ainsi que vingt de ses collègues par le Comité de Salut public[10] mais ne se rend pas au décret pour des motifs de santé[11], confirmés par son collègue Ysabeau[12]. Il est envoyé dans les Basses et des Hautes-Pyrénées entre thermidor an II[13] et brumaire an III[14] (entre mi-août et mi-novembre 1794). Au mois de vendémiaire an IV (septembre 1795), il publie le compte-rendu des dépenses et des recettes de ses missions dans les quatre départements.
Le 5 prairial an III (24 mai 1795), il épouse Marie Noguès, fille d'un propriétaire terrien, à Vicq-d'Auribat dans le district de Tartas dans le département des Landes[15]. De leur union naissent deux enfants, Marie née le 15 prairial an III () et Antoine Vincens Philippe né le et mort le .
Monestier n'est pas réélu aux chambres du Directoire. Il meurt à Tarbes en revenant de Barèges où il avait pris les eaux pour se soigner.
