В ночь с 17 на 18 июля узников вывезли на конных повозках к заброшенной Нижне — Селимской шахте, что находилась в 12-ти верстах от города. Здесь было совершено убийство. Князья были сброшены живыми в шахту. Великий Князь Сергей Михайлович, оказавший сопротивление, был убит выстрелом из револьвера. Шахту забросали хворостом и гранатами. Скрыть злодеяние не удалось, по городу стали распространяться слухи, что Романовы убиты алапаевскими большевиками. По преданию один из крестьян, оказавшийся случайным свидетелем той страшной ночи, рассказывал, что Святая преподобномученица, стоя на краю шахты, повторяла слова Спасителя, молясь об убийцах: «Господи, прости, ибо не ведают, что творят».
После взятия Алапаевска Сибирскими войсками Белой Армии 28 сентября, вскоре было обнаружено местонахождение шахты. 11 октября тела были подняты на поверхность и проведена медицинская экспертиза, установившая мученическую кончину Князей. Святая преподобномученица Елисавета упала на выступ 15-метровой глубины, сама сильно пострадавшая при падении, перевязала в темноте рану Князя Иоанна, употребив для этого свой апостольник (белый монашеский плат).
Тела были перенесены в прикладбищенскую церковь св. вмц. Екатерины. Весь день 18 октября над телами мучеников служились панихиды, а вечером была отслужена заупокойная всенощная служба. На следующий день крестным ходом при стечении большого числа людей, священства, подняв гробы на раменах, тела понесли в Свято — Троицкий собор, где была отслужена заупокойная Литургия и отпевание.