Śledztwo, w którym osobisty udział brał Mikołaj I, doprowadziło do rozbicia organizacji. Skazano 289 osób, w tym jej przywódców na śmierć. Wyroki na pięciu z nich (Paweł Pestel, Siergiej Murawjow-Apostoł, Piotr Kachowski, Michaił Bestużew-Riumin, Kondratij Rylejew) wykonano przez powieszenie 25 lipca. Były to pierwsze wykonane kary śmierci od czasu Katarzyny II. Pozostałym, m.in. Nikicie Murawjowowi, Aleksandrowi Bestużewowi zamieniono karę śmierci na katorgę bądź długoletnie zesłanie na Syberię. Pozostali oskarżeni również zostali skazani na więzienie lub wysłanie do służby w odległych prowincjach cesarstwa.
W trakcie śledztwa został aresztowany m.in. Michaił Murawjow, późniejszy osławiony Wieszatiel, który przed 1821 rokiem związany był podczas służby wojskowej z organizacjami, z których wywodzili się dekabryści. Został uwolniony po pięciu miesiącach.
Mikołaj, który był wobec dekabrystów i sędzią, i katem, uważał ich za najpodlejszych zdrajców zamierzających popełnić zbrodnię absolutną, a mianowicie carobójstwo.