Η δίκη για την υπόθεση, πραγματοποιήθηκε στο Πενταμελές Εφετείο Αθηνών (Κακουργιοδικείο) στις 5, 6 και 7 Μαΐου 1972. Οι Β. Λυμπέρης και ο Π. Αγγελόπουλος κατηγορούνταν για τέσσερις δολοφονίες εκ προθέσεως ιδιαζόντως ειδεχθείς και διακεκριμένη φθορά δια πυρός, ο Θ. Καπρέτσος για απλή συνέργια και στις δύο πράξεις των δύο προηγουμένων, ενώ ο Θ. Σταμάτης για υπόθαλψη εγκληματία. Οι αίθουσα του δικαστηρίου είχε κατακλυσθεί από κόσμο, που ζητούσε την παραδειγματική τιμωρία, τόσο του Β. Λυμπέρη, όσο και των άλλων τριών κατηγορουμένων.
Κατά τη διάρκεια της ακροαματικής διαδικασίας, η έδρα προσπάθησε να διερευνήσει τα βαθύτερα αίτια της πράξης του Β. Λυμπέρη και των άλλων τριών. Οι μάρτυρες κατηγορίας κατέθεσαν πως «η διάσταση του Βασίλη με τη Βασιλική, άρχισε μετά τη γέννηση του δεύτερου παιδιού τους» (κατάθεση Ευαγ. Στρογγυλούδη, αδελφής της Βασιλικής), ότι «ο Λυμπέρης δεν αγαπούσε τη Βασιλική, την παντρεύτηκε για την περιουσία της, πωλούσε τα κτήματά της και τα χρήματα που έπαιρνε τα σπαταλούσε εδώ και εκεί, άσκοπα. Η Βασιλική έκανε πολλές φορές παράπονα ότι δεν περνάει καλά μαζί του και πως έκανε άσχημα που δεν μας άκουσε και τον παντρεύτηκε» (κατάθεση Αντ. Στρογγυλούδη, συζύγου της προηγουμένης) και πως «η οικογένεια Μάρκου (σ.σ.:η οικογένεια των θυμάτων) επρόκειτο περί αρίστης οικογενείας και όταν μπήκε ο Λυμπέρης στην οικογένεια, άρχισε η κατάρρευση» (κατάθεση Χρ. Καραχάλιου, δικηγόρου της Βασιλικής).
Από την πλευρά τους, οι μάρτυρες υπεράσπισης χαρακτήρισαν τον Β. Λυμπέρη ως έναν καλό πατέρα, ο οποίος «αγαπούσε πολύ τα παιδιά του και δεν μιλούσε άσχημα για τη γυναίκα του, αλλά μόνο με την πεθερά του δεν τα πήγαινε καλά» (κατάθεση Ι. Κελαϊδή, συναδέλφου του Β. Λυμπέρη), ότι «ήταν φοβιτσιάρης» (κατάθεση του ίδιου μάρτυρα), πως «συναντούσε τη γυναίκα του κρυφά από την πεθερά του, στο Πεδίο του Άρεως, για να μπορεί να βλέπει τα παιδιά του» (κατάθεση Δ. Λυμπέρη, αδελφού του κατηγορουμένου) και τέλος πως «αγαπούσε τα παιδιά του» και «έδινε 500 δρχ. το μήνα για τη διατροφή τους» (κατάθεση Δ. Κουβαρά).
Ο ίδιος ο Β. Λυμπέρης, στην απολογία του επέμεινε πως δεν κατάλαβε ότι, εκείνο το βράδυ, τα παιδιά του βρίσκονταν στο σπίτι των Βριλησσίων, πως είναι μετανοιωμένος για ό,τι έγινε και ότι δεν είναι κακούργος. Οι άλλοι τρεις κατηγορούμενοι προσπάθησαν να μεταφέρουν το βάρος των ευθυνών στον Β. Λυμπέρη, ώστε να ελαφρύνουν τη δική τους θέση.
Στην αγόρευσή του, ο εισαγγελέας είπε, μεταξύ άλλων, τα εξής: «(…) Ο εγκληματικός χαρακτήρας του Λυμπέρη που προϋπήρχε, τελειοποιήθηκε με την εγκατάστασή του στην πανσιόν της οδού Σωνιέρου και με τον έρωτά του προς τη Μαρία Γκίκα. Δύο, συνεπώς, είναι τα ελατήρια του Λυμπέρη: να κληρονομήσει τη σύζυγό του και να παντρευτεί τη Μαρία. (…) Το έγκλημα διαπράχθηκε εν γνώσει του Λυμπέρη ότι, όλοι βρισκόντουσαν μέσα στο σπίτι. Φρονώ ότι, η προμελέτη του εγκλήματος προέκυψε κατά τρόπο σαφή εκ της ακροαματικής διαδικασίας. (…) Για πρώτη φορά στα εγκληματικά χρονικά της χώρας μας, εμφανίζεται έγκλημα τέτοιων διαστάσεων. Και δεν μπορεί παρά να θεωρηθεί απεχθές (…)».
Το πρωί της 7ης Μαΐου, μετά από διάσκεψη 45 λεπτών, το δικαστήριο εξέδωσε την απόφασή του, με την οποία έκρινε τους κατηγορουμένους ενόχους και επέβαλε:
-στο Β. Λυμπέρη, την ποινή «τετράκις εις θάνατον», για τη δολοφονία της γυναίκας, της πεθεράς και των δύο παιδιών του και ποινή φυλάκισης 5 ετών για φθορά ξένης περιουσίας,
-στον Π. Αγγελόπουλο τις ίδιες ακριβώς ποινές,
-στον Θ. Καπρέτσο, την ποινή της «τετράκις ισοβίας καθείρξεως» για τους φόνους και ποινή φυλάκισης 5 ετών για τον εμπρησμό, και
-στον Θ. Σταμάτη, ποινή φυλάκισης 3 ετών για απόκρυψη της εγκληματικής δράσης των άλλων τριών.
Την ώρα της απόφασης του δικαστηρίου
Μετά την καταδίκη του, ο Β. Λυμπέρης μεταφέρθηκε στις φυλακές της Αίγινας, όπου όπως θυμάται ο τότε πολιτικός κρατούμενος Τάκης Μπενάς «κρατούνταν στα πειθαρχία (…) όχι γιατί ήταν απομονωμένος σαν θανατοποινίτης, αλλά διότι οι ποινικοί κρατούμενοι δεν τον δέχτηκαν στις ακτίνες τους, απειλώντας μάλιστα να τον σκοτώσουν. Έτσι, ο Λυμπέρης δεν είχε καμιά επικοινωνία για όσο διάστημα έμεινε στην Αίγινα». Λίγο καιρό αργότερα, μετήχθη στις φυλακές Αλικαρνασσού και αμέσως τέθηκε σε απομόνωση. Για να καπνίσει έπρεπε να του δώσει φωτιά ο φύλακας, που βρισκόταν έξω από το κελί του, ενώ μπορούσε να βγαίνει στο προαύλιο μόνο μισή ώρα το πρωί και μισή ώρα το μεσημέρι, όταν οι άλλοι κρατούμενοι είχαν επιστρέψει στα κελιά τους. Μάλιστα, όσοι πολιτικοί κρατούμενοι βρίσκονταν εκείνη την εποχή στις φυλακές Αλικαρνασσού δέχτηκαν να περιορίσουν το χρόνο του προαυλισμού τους, ώστε ο Β. Λυμπέρης να μπορεί να προαυλίζεται λίγο περισσότερο, στο δικό τους, στενό διάδρομο.
Από την πλευρά του, ο Π. Αγγελόπουλος έζησε τρία χρόνια ως μελλοθάνατος στις φυλακές της Κέρκυρας, μέχρι τη στιγμή που η ποινή του μετατράπηκε αυτοδικαίως σε ισόβια κάθειρξη. Ήταν ο άνθρωπος στον οποίο σταμάτησε, ουσιαστικώς, η εφαρμογή της θανατικής ποινής στην Ελλάδα! Κατά μία έννοια, από την εκτέλεση τον διέσωσαν οι συγκρατούμενοί του, ανάμεσά τους και αρκετοί πολιτικοί κρατούμενοι, που βρίσκονταν εκείνη την εποχή στη ίδιες φυλακές. «Όταν έφθασα στην Κέρκυρα» θα πει αργότερα ο ίδιος «κάποιοι άνθρωποι άρχισαν να ενδιαφέρονται. Ήταν οι πολιτικοί κρατούμενοι. Όταν με είδαν, δεν πίστευαν στα μάτια τους. Δίχως γένια, πως είναι δυνατόν να δικαστεί με τέτοια ποινή (…)». Όμως, «με τέτοια ποινή, δεν είσαι ποτέ σίγουρος. (…) Μου είπανε ότι, επειδή είμαι ανήλικος, θα αφήσουνε να ενηλικιωθώ και μετά θα με εκτελέσουν. Με αποτέλεσμα αυτό να τραβήξει τρία χρόνια (…). Και τρία χρόνια ζούσα με αυτή την αγωνία. (…) Είχα αρρωστήσει. Γιατί άλλο είναι να πεθαίνεις μία στιγμή και άλλο να κρέμεται ο θάνατος πάνω από το κεφάλι σου. Γιατί κάθε μέρα που ξημερώνει λες θα δω τον ήλιο σήμερα; Παθαίνεις μεγάλες ζημιές. Τα νεύρα σου … Έπινα 20 καφέδες την ημέρα, πέντε πακέτα τσιγάρα και κοιμόμουνα δύο ώρες το 24ωρο, επί τρία χρόνια. (…) Στην Κέρκυρα είμαστε τρεις με την ποινή του θανάτου και συνήθως κάναμε παρέα, πίναμε καφέ. (…) Όταν βλέπαμε τον ήλιο να δύει, σκεφτόμασταν αν θα τον δούμε το πρωί. Εγώ (…) περίμενα ότι, κάποια στιγμή, θα με πάρουν να με εκτελέσουν (…). Μόλις έβλεπα τον ήλιο, ανασταινόμουν: ‘Θα ζήσω και σήμερα τον ήλιο’ (…)».
Ο Π. Αγγελόπουλος, την εποχή της σύλληψής του
Ο Θ. Καπρέτσος και ο Θ. Σταμάτης αποφυλακίσθηκαν μερικά χρόνια αργότερα, ενώ στον Π. Αγγελόπουλο απονεμήθηκε χάρις στα μέσα της δεκαετίας του 1990.
Η εκτέλεση του Λυμπέρη έγινε τα ξημερώματα της 25ης Αυγούστου 1972 στην περιοχή Δύο Αοράκια του Ηρακλείου (πεδίο βολής της ΣΕΑΠ) από 12μελές εκτελεστικό απόσπασμα (μόνο τα 6 όπλα περιείχαν αληθινά πυρά), κι ενώ ως τότε ήταν κρατούμενος στις φυλακές Αλικαρνασσού. Στον μελλοθάνατο λίγη ώρα πριν την εκτέλεση είχε επιτραπεί να συντάξει επιστολή προς την μητέρα του. Νωρίτερα είχε κατατεθεί αίτηση από τους συνηγόρους του προς το Συμβούλιο Χαρίτων ώστε να του αποδοθεί χάρη, ωστόσο η αίτηση
