Proces i egzekucja Po wyzwoleniu Holandii przez aliantów A. van Dijk została aresztowana 20 czerwca 1945 w Rotterdamie i oskarżona o 23 akty zdrady stanu. 24 lutego 1947 stanęła przed Sądem Specjalnym w Amsterdamie. Przyznała się do wszystkich zarzutów, tłumacząc, że działała wyłącznie w celu ratowania własnego życia. Jednak jej dawny przełożony, Willy Lages, opisał A. van Dijk jako osobę chętną do wykonywania swojej pracy, gdyż otrzymywała wynagrodzenie, wypłacane za każdą Żydówkę i Żyda, których pomogła schwytać. Wniosek jej adwokata o przeprowadzenie badań psychiatrycznych został odrzucony przez sąd. Została skazana na śmierć. Odwołała się od wyroku, ale we wrześniu 1947 Specjalny Sąd Apelacyjny go podtrzymał. Jej wniosek o ułaskawienie został odrzucony przez królową Wilhelminę.

14 stycznia 1948 została rozstrzelana w Fort Bijlmer w miejscowości Weesperkarspel (obecnie Bijlmermeer – dzielnica Amsterdamu). W noc przed egzekucją została ochrzczona i przystąpiła do Kościoła katolickiego, a przed samym rozstrzelaniem przyjęła wiatyk. Została pochowana na cmentarzu Noorderbegraafplaats (obecnie De Nieuwe Noorder) w Amsterdamie (kwatera R).