Г
. и И. М. Орлов были отправлены из Москвы в Петербург и заключены в Петропавловскую крепость. Таким образом, они оказались одними из первых арестантов только что отстроенной тюрьмы. Подвергались жестоким допросам с применением кнута. Следствие растянулось до июня 1718. Г. призналась в воровстве и в убийстве, но так и не дала показаний против И. М. Орлова. Только 27 ноября 1718 Петр I подписал приговор: «Несмотря на заступничество Екатерины, Петр I остался непреклонным. Возможно, что он желал окончательно избавиться от Г
., т. к. не исключал собственной причастности к отцовству убиенных младенцев. 14 марта 1719 Г. была обезглавлена на Троицкой площади Санкт-Петербурга. Она до последнего рассчитывала на помилование, которого не последовало. По описанию члена юстиц-коллегии И. Б. Шерера, присутствовавший на казни Петр I повел себя более чем странно: «История имела свое продолжение. По распоряжению Петра I отрубленная голова Г
. была помещена в петербургскую Кунсткамеру, где пребывала в полном забвении более полувека. Лишь в конце XVIII века княгиня Е. Р. Дашкова обратила внимание на необыкновенно большой расход спирта во вверенной ей Российской Академии наук. Выяснилось, что спирт употреблялся для обновления раствора в больших стеклянных сосудах с двумя отрубленными человеческими головами. Е. Р. Дашкова подняла документы и выяснила, что заспиртованные головы принадлежат Г. и Виллиму Монсу, брату А. Монс. Осмотревшая головы Екатерина II «…М. И. Семевский, проводивший в 1880-ые свое собственное расследование, головы Г
. в Кунсткамере не обнаружил. Согласно свидетельствам советского периода: «Образ Г
. неоднократно воспроизводился в различных произведениях искусств: поэма Георгия Чулкова «Мария Гамильтон» (1922); стихотворение Максимилиана Волошина «Россия»; рассказ Глеба Алексеева «Мария Гамильтон» (1933); пьеса Фридриха Горенштейна «Детоубийца»; живопись П. Сведомского и др.