1 сентября у Летнего сада состоялась церемония закладки часовни в память „чудесного избавления“ царя от выстрела Каракозова. Красноречивую запись в своем дневнике сделал в тот день П. А. Валуев: „Довольно много народа. В числе лиц, участвовавших в церемонии, был Комиссаров. Он стоял подле своего изобретателя генерала Тотлебена. Он украшен разными иностранными орденами, что дает ему вид чиновника, совершившего заграничные поездки в свите высоких особ. Стечение обстоятельств. Сегодня закладка часовни, завтра похороны Муравьева, послезавтра казнь Каракозова. Смотрел на толпу или толпы присутствовавших. Видел лица царедворчески и нецаредворчески умиленные, видел лица задумчивые и множество лиц с выражением глазеющего тупоумия. Есть что-то как бы надломанное в нынешнем строе России и во всем, что ежедневно у меня под глазами“. 3 сентября 1866 года в 7 часов утра Дмитрий Каракозов был доставлен из Петропавловской крепости на Смоленское поле. Тысячи людей, несмотря на ранний час, собрались здесь. Все ждали казни…
Секретарь суда Я. Г. Есипович, присутствовавший при исполнении приговора, писал в своих воспоминаниях:
„Между необозримыми массами народа была оставлена широкая дорога, по которой мы и доехали до самого каре, образованного из войск. Здесь мы вышли из экипажа и вошли в каре. В центре каре был воздвигнут эшафот, в стороне от него поставлена виселица, против виселицы устроена низкая деревянная площадка для министра юстиции со свитой. Все было выкрашено черною краскою. На этой площадке мы стали. Скоро к эшафоту подъехала позорная колесница, на которой спиною к лошадям, прикованный к высокому сидению, сидел Каракозов. Лицо его было синее и мертвенное. Исполненный ужаса и немого отчаяния, он взглянул на эшафот, потом начал искать глазами еще чего-то, взор его на мгновение остановился на виселице, и вдруг голова его конвульсивно и как бы непроизвольно отвернулась от этого страшного предмета.
А утро начиналось такое ясное, светлое, солнечное!“.
И вот палачи спокойно, не торопясь, отковали Каракозова. Потом, взяв его под руки, подняли на высокий эшафот, к позорному столбу. Многотысячная толпа затихла и, устремив свои взоры к эшафоту, ждала, что будет дальше. Министр юстиции Д. Н. Замятин повернулся к Есиповичу и громко сказал:
„Господин секретарь Верховного Уголовного суда, объявите приговор суда во всеуслышание!“
Есипович, с трудом преодолевая волнение, поднялся по ступенькам эшафота, оперся о перила и начал читать:
„По указу его императорского величества…“
После этих слов забили барабаны, войско сделало „на караул“, все сняли шляпы. Когда барабаны затихли, — продолжал Есипович, — я прочел приговор от слова до слова и затем опять возвратился на ту площадку, где стоял министр юстиции со свитою.
Когда я сошел с эшафота, на него взошел протоиерей Палисадов, духовник Каракозова. В облачении и с крестом в руках он подошел к осужденному, сказал ему последнее напутственное слово, дал поцеловать крест и удалился. Палачи стали надевать на него саван, который совсем закрывал ему голову, но они не сумели этого сделать как следует, ибо не вложили рук его в рукава. Полицмейстер, сидевший верхом на лошади возле эшафота, сказал об этом. Они опять сняли саван и опять надели так, чтобы руки можно было связать длинными рукавами назад. Это тоже, конечно, прибавило одну лишнюю горькую минуту осужденному, ибо когда снимали с него саван, не должна ли была мелькнуть в нем мысль о помиловании? И опять надевают снова саван, теперь в последний раз». Тяжелое впечатление произвела казнь Каракозова на молодого И. Е. Репина. Он видел, как равно утром приговоренного к смерти «преступника» везли через весь город на виселицу. А потом, вместе со своим товарищем художником Н. И. Мурашко, Репин пришел на Смоленское поле…
В своих воспоминаниях И. Е. Репин подробно описал казнь Каракозова. «Казалось, он не умел ходить или был в столбняке; должно быть, у него были связаны руки. Но вот он, освобожденный, истово, по-русски, не торопясь, поклонился на все четыре стороны всему народу. Этот поклон сразу перевернул все это многоголовое поле, оно стало родным и близким этому чуждому, странному существу, на которого сбежалась смотреть толпа, как на чудо. Может быть, только в эту минуту и сам „преступник“ живо почувствовал значение момента — прощение навсегда с миром и вселенскую связь с ним.