После объявления приговора до момента его исполнения прошло несколько часов. В день объявления осужденным приговора сестра приговоренного к казни С. И. Муравьева-Апостола обратилась к царю с просьбой разрешить ей свидание с братом перед казнью, а после казни выдать ей его тело для погребения. Царь разрешил это свидание, отказав в выдаче трупа. Свидание состоялось ночью перед казнью в Петропавловской крепости. С. И. Муравьев-Апостол был не только сам спокоен, но даже сумел ободрить и утешить сестру. Он проявил заботу об осужденном брате их Матвее, попросив сестру позаботиться о нем. По-видимому, другие четверо осужденных не имели свидания с родными перед казнью. Но сохранилось подлинное письмо Рылеева к жене, написанное перед самой казнью. «В эти минуты я занят только тобою и нашей малюткой; я нахожусь в таком утешительном спокойствии, что не могу выразить тебе». Письмо кончается словами: «Прощай, велят одеваться…» Это спокойствие приговоренных к смерти не покинуло их, как мы увидим ниже, и в мучительные часы казни.
Об этой казни сохранилось несколько свидетельств — немецкого историка Иоганна Генриха Шницлера, литератора Николая Путяты и начальника кронверка Петропавловской крепости В. И. Беркопфа. Но наиболее выразительным является, на наш взгляд, рассказ анонимного свидетеля, опубликованный в альманахе Герцена «Полярная звезда». Приведем этот рассказ с небольшими сокращениями. «…Устройство эшафота производилось заблаговременно в С.-Петербургской городской тюрьме. Накануне этого рокового дня С.-петербургский военный генерал-губернатор Кутузов производил опыт над эшафотом в тюрьме, который состоял в том, что бросали мешки с песком весом в восемь пудов на тex самых веревках, на которых должны были быть повешены преступники, одни веревки были толще, другие тоньше. Генерал-губернатор Павел Васильевич Кутузов, удостоверясь лично в крепости веревок, определил употребить веревки тоньше, чтобы петли скорей затянулись Закончив этот опыт, приказал полицмейстеру Посникову, разобравши по частям эшафот, отправить в разное время от 11 до 12 часов ночи на место казни..
В 12 часов ночи генерал-губернатор, шеф жандармов со своими штабами и прочие власти прибыли в Петропавловскую крепость, куда прибыли и солдаты Павловского гвардейского полка, и сделано было на площади против монетного двора каре из солдат, куда велено было вывезти из казематов, где содержались преступники, всех 120 осужденных, кроме пяти приговоренных к смерти… (Эти пятеро) в то же время ночью были отправлены из крепости под конвоем павловских солдат, при полицмейстере Чихачеве, в кронверк на место казни. Эшафот уже строился в кругу солдат, преступники шли в оковах, Каховский шел вперед один, за ним Бестужев-Рюмин под руку с Муравьевым, потом Пестель с Рылеевым под руку же и говорили между собою по-французски, но разговора нельзя было слышать. Проходя мимо строящегося эшафота в близком расстоянии, хоть было темно, слышно было, что Пестель, смотря на эшафот, сказал: „C'est trop“ — Это слишком (фр). Тут же их посадили на траву в близком расстоянии, где они оставались самое короткое время. По воспоминанию квартального надзирателя, „они были совершенно спокойны, но только очень серьезны, точно как обдумывали какое-нибудь важное дело“. Когда к ним подошел священник, Рылеев приложил его руку к своему сердцу и сказал: „Вы слышите, как оно спокойно бьется?“ Осужденные в последний раз обнялись. Этот священник — Мысловский, награжденный после процесса декабристов орденом и саном протоиерея, передавал в своих „Записках“, что Пестель, увидев виселицу, сказал: „Ужели мы не заслужили лучшей смерти? Кажется, мы никогда не отвращали чела своего ни от пуль, ни от ядер. Можно бы было нас и расстрелять“. Мысловский добавил: „Ничто не колебало твердости его. Казалось, он один готов был на раменах своих выдержать тяжесть двух Альпийских гор“.
Так как эшафот не мог быть готов скоро, то их развели в кронверк по разным комнатам, и когда эшафот был готов, то они опять выведены были из комнат при сопутствии священника. Полицмейстер Чихачев прочитал сентенцию Верховного суда, которая оканчивалась словами: „…за такие злодеяния повесить!“ Тогда Рылеев, обратясь к товарищам, сказал, сохраняя все присутствие духа: „Господа! надо отдать последний долг“, и с этим они стали все на колени, глядя на небо, крестились. Рылеев один говорил — желал благоденствия России… Потом, вставши, каждый из них прощался со священником, целуя крест и руку его, притом Рылеев твердым голосом сказал священнику: „Батюшка, помолитесь за наши грешные души, не забудьте моей жены и благословите дочь“; перекрестясь, взошел на эшафот, за ним последовали прочие, кроме Каховского, который упал на грудь священника, плакал и обнял его так сильно, что его с трудом отняли…