Osadzonego zbadali biegli psychiatrzy i psycholog, którzy uznali, że niezbędne jest przeprowadzanie kilkutygodniowej obserwacji psychiatrycznej. Prokuratura wnioskowała o przewiezienie Ryszarda Cyby do oddziału szpitalnego Zakładu Karnego nr 2 przy ul. Kraszewskiego w Łodzi. Sąd uwzględnił ten wniosek. Areszt przedłużono do 30 kwietnia 2011 roku. 25 stycznia 2011 roku prokurator Rafał Sławnikowski z łódzkiej prokuratury okręgowej poinformował, że Ryszard Cyba był poczytalny w chwili zbrodni oraz że może brać udział w toczącym się śledztwie.

18 lipca 2011 roku poinformowano, że skierowano do Sądu Okręgowego w Łodzi akt oskarżenia Ryszarda Cyby. Proces rozpoczął się 24 listopada 2011 roku. Po odczytaniu aktu oskarżenia sąd wyłączył jawność procesu. Sąd zgodził się na ujawnienie danych osobowych i wizerunku oskarżonego. 20 grudnia 2011 roku oskarżony został skazany na karę dożywotniego pozbawienia wolności z możliwością ubiegania się o warunkowe przedterminowe zwolnienie po 30 latach. Sąd orzekł wobec niego również środek karny w postaci pozbawienia praw publicznych na okres 10 lat oraz zadośćuczynienie na rzecz pokrzywdzonego Pawła Kowalskiego i rodziny Marka Rosiaka w łącznej kwocie 140 tysięcy złotych. Sąd uznał, że Cyba działał z motywacji zasługującej na szczególne potępienie i kierował się motywami politycznymi.