El comisario Picard se hizo cargo de las investigaciones el 8 de agosto de 1672 con el sargento Creuillebois. Éstos, en el registro realizado hallaron la arqueta con las cartas comprometedoras de las que deducirían toda la horrible historia de los crímenes, a pesar de que Sainte Croix en su confesión rogaba que la arqueta sellada se devolviese a Mme. de Brinvilliers por no contener nada de particular. Pero desobedeciendo aquel deseo, el comisario leyó las cartas y un documento por el que Mme. de Brinvilliers se comprometía a pagar a Sainte Croix 30.000 libras y las botellas conteniendo los venenos. El 22 de agosto el Teniente Civil citó a Mme. de Brinvilliers para examinar los escritos hallados, pero ésta envió a su procurador y huyó a Inglaterra. La Chaussée fue detenido. La viuda de Antoine presentó una denuncia contra los dos por el envenenamiento de su marido. La Chaussée sometido a tortura cantó de plano y fue condenado a muerte el 24 de mayo de 1673. Fue desarticulado en la propia rueda hasta que murió.