逮捕後、関根元は裁判において荒唐無稽な証言を繰り返し、罪の意識や反省の弁を述べることはほとんどありませんでした。2009年6月に最高裁判所によって上告が棄却され、関根の死刑が正式に確定します。
死刑確定後、関根元死刑囚は東京拘置所に収容されましたが、拘置所内での生活が長くなるにつれて持病が悪化。重度の心臓疾患などを患い、車椅子生活を余儀なくされるなど急速に衰弱していきました。死刑執行の恐怖に怯えながらも、自らが手を下した被害者たちへの謝罪の言葉を公に発することはありませんでした。
そして2017年3月27日、関根は収容先の東京拘置所内で病死しました。死因は多臓器不全、享年75でした。4人もの尊い命を奪い、死体を消滅させて完全犯罪を企てた希代の殺人犯は、刑罰としての死刑執行を受けることなく、病によってその生涯を終えるという結末を迎えました。