Przed sądem wojennym okazał niezłomny hart ducha. Wbrew zabiegom międzynarodowej opinii publicznej, w tym Garibaldiego i dworu angielskiego, na polecenie gubernatora Michaiła Murawjowa Sierakowski został powieszony 27 czerwca 1863 r. na placu Łukiskim w Wilnie. Jego ciało pogrzebano w tajemnicy przed rodziną.
W lipcu 2017 r. odnaleziono miejsce pochówku generała na Górze Zamkowej w Wilnie. Zwłoki generała ze związanymi z tyłu rękoma udało się rozpoznać dzięki obrączce ślubnej z datą i wygrawerowanym w języku polskim napisem: „Zygmunt Apolonija 11 Sierpnia/30 Lipca 1862 r.”.
22 listopada 2019 r. został pochowany z honorami wojskowymi na Cmentarzu na Rossie w Wilnie wraz z Wincentym Konstantym Kalinowskim i 20 uczestnikami powstania styczniowego. W uroczystościach pogrzebowych udział wzięli prezydent RP Andrzej Duda, prezydent Litwy Gitanas Nausėda i wicepremier Białorusi Ihar Pietryszenko. Prezydentowi RP towarzyszyła pierwsza dama Agata Kornhauser-Duda, Polskę reprezentował również premier Mateusz Morawiecki i minister obrony narodowej Mariusz Błaszczak.
Rodzina Urodzona w 1864 r. córka Apolonii i Zygmunta, została przez Rosjan zesłana razem z matką do Samary, gdzie zmarła w 1866 r. w wieku 2 lat.