Năm 1833, Lê Văn Khôi là con nuôi của Lê Văn Duyệt tạo phản ở thành Phiên An. Năm 1834, triều đình hặc tội Lê Văn Duyệt, nhân có một tội là vào năm 1825, Duyệt từng làm một tập thơ cầu cho Chất được sống thọ, cả triều đình xôn xao bàn luận. Năm 1836, Tả Thị lang bộ Lại Lê Bá Tú hặc Lê Chất 6 tội là[2][14]:

1. Chất cùng Lê Văn Duyệt ngầm mưu làm việc Y Doãn, Hoắc Quang bị 2 đứa ở nói hở ra giết chết đi để lấp miệng là một tội.
2. Nhiều lần khẩn xin thưởng cho hoàng tử làm con nuôi, muốn theo mưu khôn của Dương Kiên làm cha hoàng hậu tội này là hai.
3. Muốn con gái chính vị trong cung không được thoả lòng, nói ra ý oán vọng, tội này là ba.
4. Thường nói với Lê Văn Duyệt rằng: Người ta nói: trời cùng vua và cha mẹ, làm tôi làm con dẫu có sự bất bình cũng không dám giận mà ta vẫn giận, tội này là bốn.
5. Lại nói rằng vua cậy Trịnh Hoài Đức, Nguyễn Hữu Thận làm lòng bụng, ta chỉ cần vài trăm người vào triều đình hét to lên một tiếng thì lũ kia phục xuống đất, ta muốn làm thì làm, tội này là tội năm.
6. Lại nói quốc tính đổi gọi làm Tôn Thất đều do lũ Trịnh Hoài Đức y a xui dục nên đem chém đầu ở cửa miếu để cho đáng tội, tội này là sáu.

Sau lại kể thêm 10 tội nữa[2][15]:

1. Ngày ở Bắc Thành điểm binh lên cửa Ngũ môn ngồi giữa, không có lễ nhân thần là một tội.
2. Hàng năm thuyền hải vận đem của riêng chở lẫn vào thuyền công là 2 tội.
3. Cùng Lê Văn Duyệt dâng biểu từ quan để yêu sách vua là 3 tội.
4. Bắt người chết để người sống ban ơn cho, cướp quan chức việc nhiều chuyên quyền làm bậy, là 4 tội.
5. Làm trái phép ăn của đút, lấy tiền hàng ngàn hàng vạn, là 5 tội.
6. Tâu bày không hợp lẽ, có chỉ vua không theo bèn dám trả, Lê Văn Duyệt ngăn mới thôi là 6 tội.
7. Nuôi riêng cung nhân tiên triều dùng không sợ hãi là 7 tội.
8. Tiếm làm lầu chuông lầu trống là 8 tội.
9. Án tội Lê Duy Thanh đã thành, lại cùng Lê Văn Duyệt cầu xin nghị lại là 9 tội.
10. Điều bổ quân cơ quản phủ xin cử phát bằng thi hành là 10 tội.

Minh Mạng xuống dụ rằng:[16]

Chất tính vẫn sài lang, nết cũng quỷ quái, làm tôi thì bất trung bất chính, xử sự thì đại ác đại gian, việc gì cũng làm bậy, ai ai cũng phải nghiến răng. Há chi 16 tội như lời tâu của Lê Bá Tú mà thôi đâu. Trước kia trẫm nghĩ Chất cùng Lê Văn Duyệt dẫu mang lòng bất thần mà người chả chịu theo tất không dám phát, vả lại nó là nhất phẩm đại thần, dẫu có mưu gian, chưa quan dân tố cáo, không nỡ đặt vào tội to lũ ấy liền bị Diêm vương bắt đi, tưởng lưới trời đã không thưa lọt rồi, cho nên cũng chẳng thèm đề khởi đến. Nay đã bị người truy tham thì thị công thị tư có triều chương triều luận. Vả lại đứa kia lúc sống đem lòng làm việc trái phép, dẫu người thân thuộc của nó cũng biết là bại hoại ngầm tỏ sự trái. Hơn nữa người ta ai cũng có trí năng, ai không tức giận, chỉ sợ thế nóng của nó mà không dám cáo phát đấy thôi, quyết nhiên không ai a tòng để nhận lấy tội diệt vong. Nay bất tất tra cứu lan man hoặc lây đến người vô tội, cho giao tờ sớ của Lê Bá Tú cho đình thần đem bản thân Lê Chất chiếu 16 điều ấy định rõ tội danh, và vợ con nó cũng chiếu luật nghị xử. Duy con gái đã đi lấy chồng và đứa cháu trai còn bé thì cho miễn tội.

Đình thần bàn với nhau rằng xử tội lăng trì 6 điều, tội trảm 8 điều, tội thắt cổ 2 điều. Nay đã chết thì xin truy thu cáo sắc, bổ quan giết thây, cáo sắc phong cho cha mẹ cũng tịch thu, mà vợ của Chất là Lê Thị Sa cũng phải xử trảm quyết. Vua cho đưa án này cho các địa phương cùng nhau nghị định, sau đó xuống dụ rằng[2]

Xem thế đủ biết thiên lý ở lòng người, công luận không mất, gian thần nuôi hoạ, muôn miệng cùng lời đủ làm án sắt ngàn đời. Và Lê Chất cùng Lê Văn Duyệt dựa nhau làm gian, tội ác to nặng, cái tóc cái tội, bổ quan tài ra mà chém xác cũng không quá đáng. Nhưng Chất cùng Duyệt tội cũng giống nhau, trước kia đã không bổ quan chém xác Duyệt thì xương khô của Chất cũng chẳng màng bắt tội. Vậy, sai Tổng đóc Bình Phú Vũ Xuân Cẩn san bằng mả Chất, dựng bia đá lên trên khắc to mấy chữ: "Gian thần Lê Chất phục pháp xứ" để làm răn cho đứa gian tặc vạn đời. Vợ Chất là Lê Thị Sa nguyên cùng ở dự biết âm mưu ban nghịch xử tội cực hình cũng là phải, nhưng nghĩ nó là đứa đàn bà không thèm vội vàng chánh pháp, cho nên Lê Thị Sa cùng con là lũ Cận, Trương, Ky đều cho đổi làm trảm giam hậu (chém nhưng tạm giam lại chờ phúc thẩm). Lại tịch thu gia sản của Chất được hơn 22.000 quan tiền giao cho tỉnh đem chứa vào kho. Bèn sai Hà Ninh Tổng đốc Đặng Văn Hoà xuất tiền cho tỉnh ấy đủ số ấy tán cấp cho dân nghèo 12 tỉnh Bắc Kỳ.

Lê Chất có con gái là Lê Thị Tường được tuyển vào hầu vua, sinh hoàng tử là Quỳ Châu quận công Nguyễn Phúc Miên Liêu[17], đến đây thị bị phế hết phẩm vị, giam cho đến chết. Con trai trưởng của Chất là Lê Hậu lấy công chúa, nhưng đã chết trước vào năm thứ 11 Minh Mạng. Còn 4 người con khác là Lê Cận, Lê Trương, Lê Thưởng, Lê Kỵ vào kỳ phúc thẩm mùa thu năm thứ 19 Minh Mạng (1838) đều phải tội chém, phu nhân là Lê Thị Sa đưa về nguyên quán làm nô. Các cháu nội là lũ Lê Luận được giảm tội, phát phối đi Cao Bằng sung quân. Năm đầu Thiệu Trị gặp dịu ân xá nên được tha về[2].