Hội đồng xét xử cho rằng, giai đoạn điều tra ban đầu, chỉ một bản tự khai Lê Bá Mai không nhận tội, năm bản còn lại, trong đó có hai bản tự khai chính Mai viết và một bản tường trình đều nhận tội ghi rõ ràng, thống nhất cách thức thực hiện hành vi phạm tội.
Theo đó, Lê Bá Mai thừa nhận đánh Út té rồi hiếp dâm, sợ bị tố giác đã dùng quần của nạn nhân siết cổ nạn nhân đến chết. Khi thực nghiệm hiện trường Lê Bá Mai đã làm đúng diễn biến đã khai tại cơ quan điều tra. Lời khai bị cáo phù hợp lời khai của người làm chứng, biên bản khám nghiệm hiện trường cho thấy, chỉ có Lê Bá Mai thực hiện mới khai báo được như vậy. Mặc dù trong quá trình điều tra ban đầu có một số vi phạm tố tụng, nhưng không làm thay đổi bản chất vụ việc. Sau cùng, Hội đồng xét xử cho rằng, đủ cơ sở khẳng định Lê Bá Mai chính là hung thủ hiếp dâm, rồi giết chết nạn nhân Thị Út.
Tòa cho rằng hành vi phạm tội của Lê Bá Mai gây đau thương, mất mát cho nạn nhân và gia đình nạn nhân. Bị cáo không thành khẩn, ngoan cố. Hành vi phạm tội của Lê Bá Mai là đặc biệt nguy hiểm, cần cách ly khỏi xã hội. Tuy nhiên, bị cáo chưa có tiền án, vụ án xảy ra đã lâu, nên mức án tử hình mà viện kiểm sát đề nghị quá nghiêm khắc.
Về yêu cầu bồi thường tổng cộng 106 triệu đồng của gia đình bị hại là không phù hợp, do phiên tòa sơ thẩm lần thứ nhất chỉ yêu cầu bồi thường 10 triệu đồng chi phí mai táng, lần này lại không cung cấp giấy tờ chứng minh đã bỏ ra 22 triệu đồng cho chi phí mai táng. Do đó hội đồng xét xử chỉ chấp nhận yêu cầu bồi thường 81 triệu đồng cho chi phí mai táng và tổn thất tinh thần.
Ngay sau khi hội đồng xét xử tuyên án, gia đình Lê Bá Mai cho biết, sẽ làm đơn kháng cáo bản án.