Историк М. И. Семевский, который изучал подлинное судебное «Дело о девке Гамонтовой», представил иную версию. По его словам, Г. всеми силами старалась опорочить свою соперницу А. И. Чернышеву. С этой целью она пустила слух, что А. И. Чернышева в разговоре с И. М. Орловым насмехалась над Екатериной, будто та ест воск, чтобы вывести с лица угри. Когда сплетня дошла до государыни, перепуганый И. М. Орлов поспешил откреститься от Г. и рассказал обо всех ее прегрешениях. 12 марта 1718 в комнатах Г. был произведен обыск и обнаружены пропавшие «алмазные и протчие вещи Её Величества». Отпираться было бесполезно.
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: «девку Марью Гамонтову, что она с Иваном Орловым жила блудно и была от него брюхата трижды и двух ребенков лекарствами из себя вытравила, а третьего удавила и отбросила, за такое душегубство, также она же у царицы государыни Екатерины Алексеевны крала алмазные вещи и золотые (червонцы), в чем она с двух розысков повинилась, казнить смертию. А Ивана Орлова свободить, понеже он о том, что девка Мария Гамонтова была от него брюхата и вышеписанное душегубство детям своим чинила, и как алмазные вещи и золотые крала не ведал – о чем она, девка, с розыску показала имянно».
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: «Когда топор сделал своё дело, царь возвратился, поднял упавшую в грязь окровавленную голову и спокойно начал читать лекцию по анатомии, называя присутствовавшим все затронутые топором органы и настаивая на рассечении позвоночника. Окончив, он прикоснулся губами к побледневшим устам, которые некогда покрывал совсем иными поцелуями, бросил голову Марии, перекрестился и удалился».
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