Лев отверг наличие умысла и сговора, но признал, что, давая устный ответ на запрос воронежской канцелярии о совершении молебна 15 февраля, он «лгал, выручая себя, что долго молебна не отправлял» (в письменном ответе указал правильную дату – 20 февраля). 28 июля того же года Лев был запрещён в священнослужении. При расспросах «под присягою» он заявил, что подробности «не упомнит» и во всём ссылался на соборян и певчих. Розыск показал, что Лев сразу после запоздалого совершения молебна обратился за «заступлением» к некоторым духовным и светским лицам, включая митрополита Игнатия (Смолу) и архиепископа Георгия (Дашкова), и послал им подарки. 20 сентября Синод приговорил Льва к лишению священного сана и монашеского чина с преданием гражданскому суду и через сенатора Андрея Ивановича Ушакова представил «экстракт» из дела на утверждение императрице. Получив уведомление из Сената о том, что приговор конфирмован, 2 октября Синод предписал угрешскому игумену Аввакуму (Львову; лишён сана в 1736 г.) снять со Льва клобук, мантию и панагию, что и было совершено в тот же день. Дальнейшее следствие и суд по делу Лаврентия Юрлова велись в Сенате. 2 декабря императрица приказала содержать «расстригу Лаврентия» в Кий-Островском Крестном Онежском мужском монастыре на Белом море, в одиночном заключении, без права переписки. 16 декабря Лев прибыл в монастырь. Принадлежавшие ему золотые монеты и слиток были «взнесены» императрице, остальное имущество расхитили. Через неделю после смерти императорицы Анны Иоанновны, 23 октября 1740 г., был издан манифест о широкой амнистии («Полное собрание законов Российской империи», 1830 г., том 11), и 3 февраля 1741 г. Синод постановил ходатайствовать о «прощении вин» Лаврентия Юрлова и Игнатия (Смолы). По резолюции правительницы Анны Леопольдовны от 5 октября 1741 г. бывших архиереев Льва (Юрлова) и Игнатия (Смолу) освободили из заключения и как монахов определили в монастыри с предписанием «давать им пищу против простых монахов впятеро». С февраля 1742 г. Лев проживал в Чудовом монастыре в Москве. Императрица Елизавета Петровна по случаю коронации повелела возвратить Льву архиерейский сан, что и было исполнено 22 апреля 1742 г. Но от предложения занять кафедру Лев отказался и был уволен с пенсией на покой в московский в честь иконы Божьей Матери «Знамение» монастырь с поручением служения панихид по царям и великим князьям в Архангельском соборе Московского Кремля. 3 февраля 1743 г. Лев произнёс имя здравствующей императрицы в заупокойной молитве по её сестре, цесаревне Анне. В Синоде вновь завели дело против Льва, но императрица Елизавета Петровна милостиво простила старца. По свидетельству современников, «вся Москва очень чтила его и уважала». Погребён, как и завещал, в нижнем храме собора Знаменского монастыря. Надгробная медная настенная доска к концу XIX в. была утрачена. В письме, опубликованном в 1868 г., Лев высказал неоднократно выражавшуюся императором Петром I мысль объединить «под единою Российскою державою» все православные народы мира. Подобная задача ставилась в так называемом Завещании Петра Великого (п. 12), впервые появившемся в печати во Франции более чем за полвека до публикации письма Льва.