17 декабря 1825 г. была создана Следственная комиссия, основную роль в которой сыграли А. Х. Бенкендорф и А. И. Чернышев. Потянулась череда допросов и новых арестов. Перед Новым годом пришли известия о восстании на Юге, под Киевом. Там часть Черниговского полка во главе с членами Южного общества С. И. Муравьевым-Апостолом и М. П. Бестужевым-Рюминым с оружием в руках выступила против командования. Требования восставших были аналогичны требованиям их петербургских единомышленников. Почти неделю взбунтовавшимся черниговцам удавалось противостоять правительственным войскам, но затем они были разгромлены. И здесь, как и в Петербурге, решающую роль сыграла артиллерия, которой у мятежников не было. Ряды узников Петропавловской крепости пополнились. Понадобилось несколько месяцев для того, чтобы выявить все обстоятельства выступлений в столице и на Юге, определить главных организаторов, выявить степень виновности каждого из участников.
12 июля 1826 года Верховным уголовным судом в составе 72 человек во главе с военным министром А. И. Татищевым был вынесен приговор. Окончательная его редакция была поручена М. М. Сперанскому, как человеку, лучше других знающему российские законы. Из 579 человек, привлеченных к следствию по делу о восстании в Петербурге и на Юге, виновными были признаны 289. 124 из них были переведены в другие места службы или отданы под надзор полиции. Часть умерла во время следствия. 131 человек был предан Верховному уголовному суду, который разбил подсудимых на одиннадцать разрядов по степени виновности. Пятеро были поставлены вне разрядов и приговорены к четвертованию, значительная часть остальных была тоже приговорена к смертной казни, но «через отсечение головы». Оставшихся приговорили к разжалованию в солдаты, ссылке на поселение и прочим видам наказания.
Получив приговор, император использовал «лучшее право государей – прощать и смягчать наказание». Пятеро осужденных, поставленных вне разрядов, – К. Ф. Рылеев, П. Г. Каховский, П. И. Пестель, С. И. Муравьев-Апостол и М. П. Бестужев-Рюмин, по его мнению, заслужили смертную казнь, но – через повешение. Остальным, осужденным ранее на смерть, казнь, по монаршему соизволению, заменили каторжными работами. Вынесение смертного приговора далось Николаю нелегко, он писал матери: «Не поддается перу, что во мне происходит… Голова моя положительно идет кругом… Только чувство ужасающего долга на занимаемом посту может заставить меня терпеть все эти штуки». В тот же день императрица Александра Фёдоровна в дневнике отметила: «О, если бы кто-нибудь знал, как колебался Николай! Я молюсь за спасение душ тех, кто будет повешен» и перечислила их по фамилиям.