Следствие взял на себя начальник Государственной полиции Антони. Это был хитрый и жестокий человек. При его прямом участии в конце 1942 года все беженцы-евреи, находящиеся к этому времени в Финляндии, были собраны в лагеря и их готовили для отправки в фашистскую Германию. Только благодаря усилиям шведского Красного Креста Антони не удалось отправить их в Германию.
На первом этапе допросов Эльвина придерживалась своей легенды. Тогда Антони изменил тактику допросов. Он прикинулся влюбленным в Эльвину. Поместил ее в одиночную камеру, улучшил питание и обслуживание ее тюремщиками. На допросы к нему ее привозили в легковом автомобиле. Допросы были заменены простой беседой с чаепитием и конфетами. Эльвина в своих разговорах стала податливее и все больше и больше раскрывала себя как радистка-разведчица. На последнем этапе следствия ее из тюрьмы перевели в городскую однокомнатную квартиру, откуда на допрос привозили без охраны. Такой тактикой следствия Антони удалось влюбить в себя Эльвину. Беседы-допросы продолжались несколько месяцев, в течение которых Эльвина рассказывала все о себе, родных и раскрыла методы ее подготовки органами государственной безопасности Советского Союза.
Когда следствие было закончено и передано в суд, то Эльвина с квартиры была возвращена в одиночную камеру, но теперь без всяких льгот.
Суд приговорил Эльвину к смертной казни. Когда ей было объявлено решение суда, она пережила сильный стресс и сошла с ума. Ее не казнили. В тюремной камере она находилась до подписания перемирия. 19 сентября 1944 года ее передали нам.
— Как только следствие над Эльвиной было закончено, — сказала Анна, — арестовали Хеллу Вуолийоки, предъявив ей обвинение в укрытии опасной советской шпионки. На следствии ей инкриминировали также тайную связь с противником и укрытие советской шпионки в целях передачи через нее секретной информации вражеской стороне. Так крупная общественная деятельница и талантливая писательница, известная не только в своей стране, но и в мире, попала за решетку.
По словам Анны, на протяжении всего допроса от Вуолийоки требовали признания, что она является советской шпионкой, и сведений о том, кто из ее близких знакомых занимается шпионажем в пользу Советского Союза. Названный выше Антони и стоящее за его спиной полуфашистское правительство были непреклонны в желании приписать ей шпионаж и осудить, чтобы опорочить и скомпрометировать деятельность демократических сил в пользу мира с Советским Союзом. Хелла Вуолийоки рассказала также Анне, что на первом допросе дала показания о том, что приютила Эльвину, не зная, что она прибыла в Финляндию для шпионажа. Из объяснений Эльвины Вуолийоки поняла, что ее целью явилось выяснение неофициальным путем возможности прекращения войны и подписания перемирия с Финляндией.