在整个破案审查包括国家安全机关预审、检察机关和人民法院审理过程中，司法机关都严格依法办事。被告沃维汉、郭万钧均依法享受了各种权利，包括聘请律师为自己辩护。在案件审理期间，沃维汉曾旧病复发，但得到了及时有效的住院治疗。住院期间还一度取保候审好几个月，在北京的住处休养。
经过一段时间的审理，在反复核证证据的基础上，2007年5月24日，北京市第二中级人民法院依法对沃维汉间谍案进行宣判，沃维汉触犯了中华人民共和国刑法之有关规定，犯罪事实清楚，证据确凿充分。法院以间谍罪追究其刑事责任，判处沃维汉死刑。郭万钧触犯了中华人民共和国刑法之有关规定，以向境外非法提供国家秘密罪被追究刑事责任，被判处死刑。因涉及国家秘密，按中国法律规定，法院没有对沃维汉间谍案进行公开审理，对郭万钧案也没有公开审理，但都依法进行公开宣判。一审判决死刑后，两人不服，依法提出上诉。2008年1月29日，北京市高级人民法院二审终审裁定，维持一审原判。经最高人民法院核准，2008年11月28日，沃维汉、郭万钧被执行死刑。在死刑执行前一天，沃维汉与妻子、小女儿见面，依法行使了探视权。
