7 марта 1881 года тело перевезли в Петропавловский собор. Стоял ясный, морозный день. В лучах солнца ослепительно блестел золотой шпиль крепости. Раздались три пушечных выстрела, и по всему городу зазвенели колокола. Траурная процессия пришла в движение. Во главе ее находился эскадрон кавалергардов, следом несли знаки императорского отличия – скипетр, державу, штандарты, мечи различных городов. Один сановник, шедший отдельно от остальных, держал в руках массивную корону на расшитой золотом подушке. Далее следовали представители трех сословий империи – дворянства, купечества и крестьянства – со своими хоругвями. За ними – духовенство в длинных черных рясах, расшитых серебром, в сверкающих митрах со свечами, крестами и хоругвями. Перед катафалком, украшенным белыми плюмажами и запряженным в восьмерку черных лошадей с вплетенными в гривы траурными лентами, шли священники и певчие. Катафалк окружали тридцать пажей с горящими факелами. За ним ехал император Александр III с непокрытой головой и синей лентой ордена Святого Андрея через грудь, в сопровождении великих князей. Новая императрица Мария Федоровна, ее юные сыновья, великие княгини и придворные дамы ехали в траурных каретах. Замыкал процессию гвардейский караул.
В соборе толпились придворные, чиновники, дипломаты, закоченевшие и утомленные долгим ожиданием. Зазвучал печальный псалом, и все головы повернулись к входным дверям. Его Величество и великие князья внесли на плечах гроб в собор и установили его на помост. Согласно обычаю он был открыт. Во время перевозки нижняя челюсть покойного отвисла. Мельхиор де Вог прошептал на ухо стоявшему рядом с ним Морису Палеологу, молодому атташе посольства, который только что прибыл в Санкт-Петербург: «Посмотрите на этого мученика! Он был великим царем и заслужил более счастливую судьбу. Его нельзя назвать мудрецом, но он обладал благородной, возвышенной душой. Он любил свой народ и всеми силами стремился помочь униженным и угнетенным… В последний день своей жизни он работал над реформой, которая должна была направить Россию на путь современного развития – введением парламентской системы. И вот нигилисты убили его!.. Освободитель американских негров, Линкольн, тоже был убит… Какое это все-таки опасное ремесло – освободитель!»
Члены императорской семьи встали справа от гроба. В облаках дыма ладана, при свете свечей, под аккомпанемент печальных песнопений хора начался древний обряд отпевания. Когда певчие затянули «Вечная память», многие женщины зарыдали. Тем не менее, по словам Мельхиора де Вога, во время церемонии в соборе часто слышались досужие разговоры и возня. Наконец, совершавший обряд священник провозгласил отпущение грехов и положил на лоб Александра полоску пергамента с написанной на ней молитвой и образом Спасителя. Оставалось лишь сказать ему последнее «прости». Александр III, императрица, великие князья, великие княгини по очереди поднялись по ступенькам помоста и запечатлели последний поцелуй на руках покойного императора. За ними потянулись чередой послы. Неожиданно распорядитель церемонии остановил движение. Из глубины собора, поддерживаемая министром двора графом Альдербергом, к помосту протискивалась молодая женщина в длинной траурной вуали. Это была морганатическая супруга покойного, княгиня Екатерина Юрьевская, урожденная Долгорукая. Она взобралась на катафалк и упала ничком на гроб. Через несколько минут она поднялась с искаженным болью лицом, перекрестилась, спустилась вниз и удалилась под руку с графом Альдербергом. «Мы были тронуты невыразимым горем этой женщины, которая уже поднималась по лестнице, ведущей к трону, и вдруг рухнула в пропасть…» Движение возобновилось. Склонившись над гробом, Морис Палеолог заметил, что нижняя часть тела Александра, сильно пострадавшая от взрыва, была накрыта пышным мехом.
Спустя несколько дней княгиня Юрьевская покинула Россию вместе со своими детьми, чтобы больше никогда сюда не возвращаться. В третий раз судьба не позволила княгине Долгорукой стать русской царицей. Александр II мечтал поселиться вместе с ней на Лазурном Берегу после отречения от престола. Сюда она и уехала, но вдовой. В 1891 году Екатерина приобрела в Ницце роскошную «Виллу Жорж», где и умерла 15 февраля 1922 года, всеми забытая, в возрасте семидесяти пяти лет. (Дети Александра II и Екатерины не будут считаться членами императорской семьи. Князь Георгий Александрович Юрьевский станет лейтенантом русского флота и умрет в 1913 году. Ольга выйдет замуж в 1895 году за графа Георга Меренберга (1871–1948), сына Натальи Пушкиной, дочери поэта, и Николая-Вильгельма Нассау-Люксембурга. Екатерина выйдет замуж в 1901 году за князя Александра Барятинского (1870–1910), а затем, в 1916 году, за князя Георгия Оболенского, с которым разведется в 1922 году.)
Убийство царя повергло страну в настоящий шок. Общество лихорадили тревожные слухи: сенсационные аресты, захваты складов оружия и взрывчатки, обнаружение подпольных типографий. Уже в день покушения на Александра II Центральный исполнительный комитет «Народной воли» распространил обращение к народу в форме открытого письма Александру III. Однако вопреки ожиданиям революционеров народ остался безучастным к их призывам. Желябов и его друзья не учли, что для крестьян личность царя обладала Божественной сущностью, и покушение на него они рассматривали, как святотатство. Несмотря на очень тяжелые условия существования, мужики не были расположены бунтовать. Кое-где в провинции убийство монарха вообще было воспринято крестьянами, как месть дворян их освободителю. Что касается представителей интеллигенции, они были ошеломлены дерзостью террористов и теперь боялись скомпрометировать себя общением с ними. Их единственное желание заключалось в том, чтобы Александр III продолжил реформы, начатые Александром II. Таким образом, убийство царя было совершенно бессмысленным. Революционная организация, требовавшая упразднения самодержавия, была дискредитирована в глазах общественности и оказалась в изоляции. Она распалась на отдельные группы и слабела день ото дня. В надежде спасти свою жизнь Рысаков все рассказал и выдал своих товарищей. Все участники покушения были арестованы. Дольше остальных скрывалась Софья Перовская, пока ее не узнал на улице офицер полиции, после чего она воссоединилась в тюрьме со своими сообщниками.
Желябов, Тимофей Михайлов, Кибальчич, Рысаков и Софья Перовская были приговорены к повешению. Перовская стала первой женщиной в России, казненной за политическое преступление. Беременная Геся Гельфман избежала виселицы. Революционеры выслушали приговор с надменным спокойствием и заявили, что готовы умереть «за социалистическую идею». Стоя на эшафоте перед собравшейся толпой зевак, Софья Перовская, которая вела себя поистине стоически, обнялась на прощание с товарищами и лишь к Рысакову повернулась спиной. Священник протянул им распятие, чтобы они его поцеловали. Кроме рабочего Тимофея Михайлова, все отказались сделать это. Когда его вешали, оборвалась веревка, и он упал, получив несколько переломов, после чего его вновь повесили. Теперь пять неподвижных тел висели ровно в ряд. Толпа постепенно рассеялась.
Однако в обществе все еще сохранялся страх перед новыми покушениями. Так как Лорис-Меликов настаивал на необходимости незамедлительного обнародования проекта реформы, Александр III созвал совещание для его дополнительного рассмотрения. Во время этого совещания граф Строганов заявил, что если этот документ увидит свет, «власть перейдет из рук абсолютного монарха, который в настоящее время крайне необходим России, в руки шалопаев, думающих не о государственных, а о своих личных интересах». Министр почт Маков высказался в том смысле, что идея, заложенная в этом плане, «приведет Россию к краху». Победоносцев произнес с видом пророка вдохновенную тираду: «Вы хотите ввести конституцию в России или по крайней мере сделать первый шаг на этом пути… Но что такое конституция? Западная Европа дает нам ответ на этот вопрос. Конституции, которые там существуют, служат инструментом совершения всякого рода несправедливостей и интриг… И кто-то пытается, на наше несчастье, на нашу погибель, ввести у нас эту оптическую иллюзию иностранного происхождения, которая нам совершенно не нужна. Россия всегда была сильной благодаря самодержавию, благодаря безграничному взаимному доверию, благодаря тесным связям между народом и его царем!»