Według śledczych w dotarciu do sprawców pomógł znaleziony w mieszkaniu album z fotografiami znajomych Martiniego, których kolejno sprawdzano i rewidowano ich domy. Słapianka przyznała się do popełnienia morderstwa podczas rewizji w swoim mieszkaniu przy ulicy Śląskiej, gdzie znaleziono część zrabowanych przedmiotów. Inne później ujawniono w mieszkaniu Wróblewskiego, który również przyznał się do zbrodni. W procesie sądowym oboje zostali oskarżeni o popełnienie morderstwa. Wróblewski został w 1947 powtórnie aresztowany i wówczas skazany na karę śmierci i stracony (w wyjaśnieniach podał, że zabójstwo Martiniego było zemstą za uwiedzenie narzeczonej). Sama Jolanta Słapa została skazana na karę 15 lat pozbawienia wolności. W związku ze sprawą morderstwa osoba Romana Martiniego była przedmiotem pogłosek, w którym przypisywano mu niemoralne prowadzenie się, romanse, przechowywanie kosztowności.
Roman Martini został pochowany w grobowcu rodziny Nowińskich na cmentarzu Rakowickim w Krakowie 4 kwietnia 1946. Po śmierci Romana Martiniego jego żona urodziła córkę Małgorzatę.