По первоначальному замыслу Сталина намечалось осудить Зиновьева и Каменева по одному делу с Николаевым. Однако аппарат Ягоды оказался неспособным подготовить в короткий срок такую амальгаму. Николаев был выведен на процесс, на котором, помимо него, были ещё 13 подсудимых — бывших оппозиционеров младшего поколения. Примерно половина из них была до ареста знакома с Николаевым. На закрытом судебном заседании военной коллегии Верховного Суда СССР, проходившем 28—29 декабря, всем подсудимым было предъявлено обвинение в принадлежности к заговорщической организации, готовившей убийство Кирова (на следующих процессах эта «организация» именовалась «ленинградским центром»).

На процессе только двое подсудимых (не считая самого Николаева) признали себя виновными в этом преступлении. Особенно решительно отрицали свою причастность к убийству Кирова Котолынов и Шатский, согласно обвинительному заключению, являвшиеся руководителями «центра». Судя по последнему слову Котолынова, он принимал участие в деятельности подпольной антисталинской организации, но эта организация не вынашивала никаких замыслов об убийстве Кирова. «Я любую кару могу принять на себя,— говорил Котолынов,— но ни о какой пощаде я не молю, а требую сурового наказания, но в этом убийстве я не участвовал, и в этом заключается моя трагедия… С полной ответственностью последний раз заявляю, что виноват в контрреволюционной зиновьевщине. Я отвечаю за тот выстрел, который был сделан Николаевым, но я в организации этого убийства участия не принимал» . По-видимому, как можно судить из этого сумбурного «полупризнания», следователям удалось внушить Котолынову, что оппозиционные высказывания, которыми некоторые обвиняемые делились с Николаевым, подвигли последнего на террористический акт.

Известное представление об атмосфере суда даёт письмо, направленное в 1961 году Хрущёву конвоиром специальной камеры при военной коллегии. В нём сообщалось, что Николаев признавался, что на следствии он оговорил невинных людей, посаженных вместе с ним на скамью подсудимых. Лишь после того, как председатель военной коллегии Ульрих допросил Николаева в отсутствие других подсудимых, тот подтвердил данные им на следствии признательные показания. Услышав, что ему вынесен смертный приговор, Николаев закричал: «Обманули!» 

Ульрих, за плечами которого было уже проведение нескольких фальсифицированных процессов, по-видимому, чувствовал себя неуверенно в связи с отказом на сей раз большинства подсудимых сознаться в приписываемых им преступлениях. В письме, направленном в 1956 году в КПК вдовой Ульриха, сообщалось, что в перерыве, объявленном для вынесения приговора, Ульрих, «не удовлетворённый, видимо, чем-то в следствии, звонил по прямому проводу в Кремль, запрашивая разрешения на доследование… Получил от т. Сталина резкий краткий ответ: „Какие ещё доследования? Никаких доследований. Кончайте“» . После этого Ульрих подписал приговор о расстреле всех подсудимых, приведённый в тот же день в исполнение.

Хотя комиссии Президиума ЦК ещё в 50—60-е годы пришли к выводу о непричастности сопроцессников Николаева к террористическому акту, последние не были реабилитированы. Не спешила с их реабилитацией и комиссия Яковлева. Решение о реабилитации было принято только в конце 1990 года.

В обвинительное заключение и приговор по делу «ленинградского центра» была включена новая версия с целью протянуть нить от «террористов» — через зарубежные секретные службы — непосредственно к Троцкому. В подтверждение этой версии приводились показания Николаева о его неоднократных встречах с не названным по имени консулом «одного иностранного государства», который выдал ему 5 тысяч рублей на организацию убийства. Николаев заявил: консул передал, что сможет установить связь с Троцким, если «я вручу ему письмо от группы к Троцкому» . После появления этого сообщения «Юманите» поспешила опубликовать статью Ж. Дюкло, в которой утверждалось: «Доказано, что существовали связи между убийцей Николаевым и его сообщниками — Троцким и дипломатическим представителем одной империалистической державы, позволяющие установить ответственность Троцкого за убийство Кирова… Консул служил связующим звеном между Троцким и группой убийц в Ленинграде… Руки Троцкого красны от крови пролетарского вождя» .

Ознакомившись с этой версией, Троцкий немедленно передал в мировую печать своё заявление. В нём говорилось: консул, если он и существовал в действительности, был агентом НКВД, подосланным к Николаеву для организации провокации. Троцкий высказывал предположение, что анонимный консул относился к одному из соседних с СССР малых государств, поскольку ГПУ не решилось бы использовать в своих целях консула великой державы. Он обращал внимание и на то, что в обвинительном заключении не сообщалось о реакции Николаева на предложение о письме. Из этого, как подчёркивал Троцкий, могло лишь следовать, что Николаев с изумлением ответил консулу: «А зачем я стану писать Троцкому?» 

В комментарии к ленинградскому процессу Троцкий писал, что первоначальная амальгама (о связи Зиновьева и Каменева с террористическим актом) рассыпалась в прах, неожиданно оказавшись заменённой амальгамой с участием консула, также страдавшей очевидными неувязками. В официальных сообщениях не указывалось, было ли письмо написано Николаевым и передано консулу (имя которого «по дипломатическим соображениям» не называлось). Эти сообщения преследовали одну цель: внушить общественному мнению, что «консул символизирует связь террористов и Троцкого с мировым империализмом… по самой сути своей эта часть амальгамы предназначена для заграницы. В обвинительном акте говорится лишь о стремлении „консула“ получить письмо для Троцкого — без выводов». Тем не менее «лакеи из „L’Humanite“ пишут, что участие Троцкого в убийстве „доказано“» .

После того, как консульское совещание в Москве потребовало от советского правительства назвать имя консула, некоторые предположения Троцкого подтвердились. В сообщениях ТАСС для зарубежной печати было объявлено, что речь шла о консуле Латвии в Ленинграде. В советских газетах сообщалось лишь, что «консул, о котором упоминалось в обвинительном акте… отозван своим правительством из СССР» . Сам консул ни разу не выступил с каким-либо сообщением.

Версия о консуле и связи его с Троцким не фигурировала на последующих процессах, «открывавших» всё новых организаторов убийства Кирова.

Нетрудно предположить: убедившись, что «амальгама с консулом» скомпрометирована Троцким в глазах мирового общественного мнения, Сталин отложил эту версию в сторону и потребовал сосредоточить усилия НКВД на подготовке нового процесса с участием Зиновьева и Каменева.

Решение об организации этого процесса, названного «делом московского центра», было принято только в январе 1935 года, т. е. после расстрела участников процесса «ленинградского центра».