W czasie przesłuchań i procesu Doss ciągle chichotała i żartowała, dzięki czemu została nazwana Chichoczącą Babcią (ang. Giggling Granny). Ostatecznie przyznała się do zabicia nie tylko ostatniego męża, ale również poprzednich trzech i 17 maja 1955 r. została skazana na dożywocie, gdyż wówczas nie wykonywano kary śmierci na kobietach. Na skutek dalszego śledztwa ślady arszeniku znaleziono również po ekshumacji jej wnuczki, dwójki dzieci, matki, dwóch sióstr, siostrzeńca i wnuka, jednak skazano ją wyłącznie za zabójstwo ostatniego męża. Jako powód morderstw mężów wskazała poszukiwanie przez nią idealnego partnera, takiego jak w często czytanych przez nią romansach. Zmarła w dziesiątą rocznicę osadzenia w więzieniu, 2 czerwca 1965 r., na białaczkę w szpitalu w Oklahoma State Penitentiary. Nannie Doss została pochowana na Oak Hill Memorial Park w McAlester.
Ofiary Lp. Ofiara Wiek Data Pokrewieństwo z Doss 1. Zelmer Braggs 4 30 sierpnia 1927 Córka 2. Gertrude Braggs 5 25 września 1927 Córka 3. Lee Kilka tygodni 1945 Siostrzeniec 4. Robert Haynes 2 7 lipca 1945 Wnuk 5. Frank Harrelson 39 16 września 1945 Drugi mąż 6.