Poszukiwana przez policję, ukrywała się razem z Nikołajem Sablinem (byli kochankami). Ich kryjówka została jednak szybko wykryta, zaś Sablin na widok policjantów zastrzelił się. Helfman stanęła przed sądem jeszcze w marcu 1881. Zaprzeczyła swojemu udziałowi w zamachu, lecz mimo tego została uznana za winną i skazana na śmierć przez powieszenie. Wówczas oznajmiła, że jest w czwartym miesiącu ciąży, co w świetle prawa rosyjskiego oznaczało konieczność przełożenia egzekucji na 40 dzień po porodzie. Do tego czasu Helfman miała przebywać w Twierdzy Pietropawłowskiej. Historia Helfman stała się głośna na zachodzie Europy; organizacje socjalistyczne podjęły kampanię nacisku na władze rosyjskie, by zamienił wydany na nią wyrok śmierci na karę więzienia. Po trzech miesiącach taka decyzja została w istocie podjęta: Helfman miała spędzić resztę życia na zesłaniu.
W październiku 1881, wciąż w więzieniu, Helfman urodziła córkę. W czasie porodu doszło do ciężkich komplikacji, wskutek których w listopadzie kobieta zapadła na zapalenie otrzewnej. Mimo tego do stycznia opiekowała się dzieckiem, które następnie odebrano jej i oddano do domu sierot.