Суд состоялся 29 декабря 1934 года. Дело рассматривалось с грубейшими нарушениями законности и в упрощенном порядке. Обвинительное заключение не оглашалось, ходатайства обвиняемых в части ознакомления их с материалами следствия и другие законные требования не рассматривались. Николаев допрашивался при отсутствии других подсудимых, ему задавались наводящие вопросы. Подсудимые специально готовились сотрудниками НКВД к тому, какие показания они должны давать в суде. Около Николаева постоянно находились сотрудники НКВД, имевшие отношение к следствию, которые поддерживали у него надежду, что ему будет определена мягкая мера наказания.
В тот же день суд объявил приговор по делу, согласно которому все обвиняемые были приговорены к расстрелу. Почти все они выслушали приговор подавленно, но спокойно. Николаев, по сообщению ряда очевидцев, вскрикнул, что его жестоко обманули, ругал следователя Дмитриева и ударился головой о барьер. Мандельштам негромко сказал: «Да здравствует Советская власть, да здравствует коммунистическая партия», – и пошел вместе с остальными обвиняемыми к выходу.
После смерти Сталина бывшие члены Военной коллегии Верховного суда СССР Матулевич, Горячев и секретарь судебного заседания Батнер, непосредственно участвовавшие в рассмотрении дела Ленинградского центра, показали, что приговор по этому делу был написан заранее в Москве.
В настоящее время совершенно ясно, что обоснованным является только обвинение Николаева в совершении террористического акта. Другие обвинения, выдвинутые против арестованных по делу Ленинградского центра, объективного подтверждения не нашли.
Необходимо отметить, что Сталин, постоянно осуществлял наблюдение за ходом следствия по делам Ленинградского и Московского центров. Он ежедневно получал копии протоколов допроса арестованных и отчеты о показаниях подсудимых в судебном заседании, заслушивал доклады Ежова, Агранова, Вышинского и других работников, проводивших следствие по делу. Согласовывал с ними тексты наиболее важных документов. Настойчиво требовал от органов НКВД выполнения его указаний.
Для непосредственного руководства следствием в Ленинграде Сталиным был оставлен Ежов, являвшийся в то время секретарем ЦК ВКП(б).
В это время Ежов становится экспертом по деятельности органов НКВД. 23 января 1935 года он сообщает Сталину свое мнение о недостатках в работе Ленинградской ЧК, полагая, что ими страдают другие территориальные органы НКВД и центральный аппарат. Представил Сталину ряд своих соображений по их устранению, просил согласовать вопрос о его выступлении на совещании