La nouvelle de ce funeste événement ne tarde pas à se répandre. Le procureur du roi d'Abbeville rend plainte et requiert aussitôt la présence du juge à Vieulaine. On fait l'autopsie du cadavre; le corps de délit est constaté; il est reconnu que le poison est la cause de ces funestes effets.
On informe; une multitude d'indices dénoncent le coupable. On découvre que Leroi de Valines a acheté du poison à différentes époques; on constate tous les détails de la conduite qu'il avait tenue dans la matinée du 13 septembre; il est décrété de prise de corps.
L'examen de la procédure fait surgir d'autres soupçons. Comment sont morts le sieur et la dame de Valines? On approfondit la conduite de leur fils, son goût pour la dépense, ses vols en différentes circonstances, ses nombreux achats de poison.
On exhume les corps du sieur et de la dame de Valines; leur état de décomposition ne permet pas de reconnaître les traces du poison, mais le témoignage du chirurgien qui avait été appelé pour les soigner prouvait que les symptômes qu'ils avaient éprouvés ne pouvaient provenir que d'un poison corrosif.
On interrogea Leroi de Valines sur quelques discours qui lui étaient échappés. Il convint avoir dit que sa mère avait été empoisonnée; mais il ajouta que c'était pour avoir pris du lait dans une casserole mal étamée. La fille de basse-cour, qui avait révélé ce propos, lui fut confrontée, et dénia le fait. Deux autres traits le chargeaient de plus en plus. Un jour, depuis la mort du père, la dame de Valines ordonnait à son fils de s'aller coucher plus tôt qu'il ne le voulait; il lui répondit brusquement: Cela ne durera pas toujours, je serai bientôt mon maître. Enfin sa mère expirante lui dit, dans les accès les plus violens de sa douleur: Tu es un malheureux, tu es cause de ma mort.
Pour tous ses crimes réunis, Leroi de Valines fut condamné, par sentence du lieutenant criminel d'Abbeville, du 27 mars 1764, à être rompu vif et jeté ensuite au feu.
Sur l'appel, le parlement de Paris, par arrêt du 22 août 1764, infirma la sentence d'Abbeville en certains chefs, pour éclaircir la vérité de plusieurs faits. Leroi de Valines fut appliqué à la question; il avoua l'empoisonnement de son père et celui de sa mère; et, après quelques contestations judiciaires, élevées par des parens qui se présentaient comme ses héritiers, il fut déclaré indigne des successions paternelle et maternelle, et remis entre les mains du bourreau.