Pod pseudonimem „Leonard” działał od grudnia 1945 w komórce wywiadowczej Zrzeszenia Wolność i Niezawisłość, na której czele stał Waldemar Baczak, prawnik i urzędnik MSZ. Jako informator i łącznik podlegał komendantowi Obszaru Centralnego WiN Wincentemu Kwiecińskiemu. Ambasadorem Wielkiej Brytanii w Warszawie był wówczas Victor Cavendish-Bentinck, wieloletni przyjaciel rodziny Grocholskich i za jego pośrednictwem Ksawery Grocholski przekazywał informacje na temat sytuacji w Polsce, pisał raporty dla rządów USA i Wielkiej Brytanii. 16 listopada 1946 został aresztowany przez UB w Brwinowie i oskarżony o współpracę z Gestapo oraz o to, że jako łącznik WiN dostarczał ambasadzie angielskiej w Warszawie „tajne informacje”.
14 stycznia 1947 ława WSR w Warszawie pod przewodnictwem ppłk. Mariana Bartonia nr. akt. R.S.328/47 skazała go na podstawie art 14 Dekr. z 13.06.1946 Dekret z dnia 13 czerwca 1946 r. o przestępstwach szczególnie niebezpiecznych w okresie odbudowy Państwa. na karę śmierciKsięga najwyższego wymiaru kary w . Wraz z nim skazani zostali Waldemar Baczak i Witold KalickiBiuletyn Informacji Publicznej IPN Witold Kalicki. 7 lutego 1947 NSW utrzymał ten wyrok w mocy. Bolesław Bierut nie skorzystał z prawa łaski.