他把这两张纸递给了叶若夫：“按照这个上面的名字抓住凶手！他们都是阴谋破坏国家的凶手！”于是这张出自斯大林笔下的名单，就成了基洛夫遇害案的证据。
基洛夫的遗体很快被运到了莫斯科，1934年12月6日，斯大林在万众瞩目之下亲自为之主持了盛大的葬礼，并为其抬棺。米高扬曾在自己的回忆录中写到：“基洛夫的逝世，是继列宁逝世之后，令党和国家最为痛苦的事情了，那种悲痛甚至超过了捷尔任斯基逝世时的悲痛。”
1934年12月22日，苏联政府发表了侦查基洛夫案的通告，说刺客尼古拉耶夫是一个名为“列宁格勒总部”的地下恐怖组织的成员，这个组织由季诺维也夫反对派成员组成，季诺维也夫和加米涅夫由于罪证不足交给内务人民委员部进一步侦查。
1934年12月29日，在没有得到任何有效证据还有文件的情况下，尼古拉耶夫及其13名所谓“列宁格勒总部”同伙被处决，在此之前，已有103名前白俄近卫军成员被镇压。
两个多月后，已因丧失警惕而被开除出党的尼古拉耶夫的妻子米丽达也于1935年3月10日被枪决。除米丽达本人之外，她的妹妹及妹夫同时也被镇压。此外，尼古拉耶夫的兄弟彼得