3 мая Толстому был объявлен домашний арест. На следующий день аресту подвергли Бутурлина. К следствию, кроме названных лиц, были привлечены Скорняков-Писарев, Долгорукий и др.
Среди обвиняемых самой колоритной и авторитетной фигурой был Петр Андреевич Толстой. Ему было предложено ответить на 14 вопросов. В своих ответах Толстой либо подтверждал, либо уточнял, либо отклонял показания других обвиняемых, либо, наконец, объяснял свое поведение и поступки. Он подтвердил свою главную вину: намерение отстранить великого князя Петра Алексеевича от престола и провозгласить наследницей Елизавету Петровну. Руководствовался он прежде всего личной безопасностью: по указу Петра Великого «привез он царевича Алексея Петровича из южных краев в Россию. И когда о том деле были розыски, у тех розысков по указу его же величества был… Того ради опасался чтоб… не припамятовано было впредь».
Обеспечением личной безопасности руководствовался и Г. Скорняков-Писарев — главное действующее лицо в так называемом Суздальском деле: это он доставил в Москву первую супругу Петра I, инокиню Елену, в миру Евдокию Лопухину, а также ее переписку с любовником и лиц, способствовавших нарушению монашеского обета бывшей супруги царя.
Между тем здоровье Екатерины с каждым днем ухудшалось. Меншиков же был заинтересован в том, чтобы приговор обвиняемым объявила императрица. Поэтому он подстегивал усердие следователей указами, якобы исходившими от Екатерины, о скорейшем окончании следствия. 4 мая членов Учрежденного суда вызвали во дворец, где им был объявлен устный указ, «чтобы к будущей субботе изготовить к решению экстракты изо всего дела и приличные указы как из воинских, так и из штатских прав». 5 мая устное повеление было оформлено письменным указом, причем сроки еще более ужимались. Указ предложил сентенцию (приговор) дела «доложить нам кончая в день сего месяца поутру».
Нарушая все правила следствия и судопроизводства того времени, Учрежденный суд круглосуточными усилиями канцеляристов состряпал экстракты, то есть краткие резюме допросов обвиняемых, и сентенции, написанные четырьмя разными почерками. Успели закончить дело не к утру, а к трем часам дня 6 мая. В тот же день Екатерина скончалась. И тем же днем 6 мая датирован приговор, подписанный от имени Екатерины ее дочерью Елизаветой. Вместо милосердия, которое по обычаю перед кончиной проявляли государи, приговор, стараниями Александра Даниловича, содержал жесткие меры наказания в отношении виновных.
Главная вина осужденных состояла в том, что они, зная «все указы и регламенты, которые запрещают о таких важных делах, а наипаче о наследствии не токмо с кем советовать, но и самому с собою разсуждать и толковать, кольми же паче дерзать определять наследника монархии по своей воле, кто кому угоден, а не по высокой воле ее императорского величества», противились этой воле. Поэтому они «за изменника почтены» и подлежат смертной казни и анафеме.
Вторая вина связана со сватовством великого князя. В сентенции написано, что все «персоны, которые тщились не допускать до того (свадьбы. —
Из процедуры следствия явствует, что обвиняемые ограничились разговорами и никаких шагов к осуществлению своих намерений, то есть к действиям, не предпринимали. Но уголовное право того времени не делало различий между умыслом, то есть намерением, и действием, то есть реализацией умысла, и определяло одинаковую меру наказания как за первое, так и за второе.
Определенные судом наказания были суровыми: Девиера и Толстого «яко пущих в том преступников казнить смертию»; генерала Бутурлина, лишив чинов и данных деревень, отправить в ссылку в дальние деревни; князя Ивана Долгорукого «отлучить от двора» и понизить чином, написать в дальние полки. Прочим обвиняемым Учрежденный суд определил ссылку, понижение в чинах и т. д.
В указе, подписанном именем Екатерины, мера наказания была смягчена. Толстому и Девиеру сохранялась жизнь, причем первому определялась ссылка в Соловецкий монастырь, а второму — в Сибирь. Просьба родной сестры Александра Даниловича, Анны Даниловны, супруги Девиера, была оставлена без внимания. Анна Даниловна обратилась к брату с челобитной: «Светлейший князь, милостивой отец и государь, приемляю я смелость от моей безмерной горести трудить вас, милостивого отца и государя, о моем муже, о заступлении и милостивом предстательстве к ея императорскому величеству, всемилостивейшей нашей государыни, дабы гнев свой милостиво обратить изволила». Ответа не последовало.