Траурная процессия вошла в собор в три часа дня, под печальный звон колоколов. Министры в полном составе правительственного кабинета шествовали в первых рядах. Поначалу они остановились возле заминированной колонны, но затем под напором всё прибывавшей толпы продвинулись вперёд. Церковный прислужник раздал им свечи, как-то странно смотря в глаза каждому из них. Это был Пётр Задгорский, который должен был подать знак засевшему на чердаке боевику. В три двадцать, когда собор наполнился до отказа, под куполом раздался взрыв, и несколько мгновений спустя на головы собравшихся посыпались обломки кровли, тяжёлые балки, куски камней, кирпичей и цемента, по лицам хлестнули осколки стёкол… Всё заволокло клубами пыли, осыпавшейся извёстки, гари; в непроглядной сизой пелене слышались только истошные вопли и стоны сотен ослеплённых, оглушённых, обезумевших от ужаса людей… Потом покрытая пылью и пеплом толпа бросилась к выходу, топча тех, кто лежал на полу.
Завалы разгребали несколько дней. Из-под обломков извлекли 134 покрытых пылью и пеплом трупа и 79 тяжелораненых, которые позже скончались в больнице. Ранения различной степени тяжести получили ещё около пятисот человек. В числе погибших были городничий Софии, 37 генералов и высших офицеров, три депутата, шеф полиции и 25 женщин и детей, в том числе целый класс лицеисток, певших в церковном хоре. Никто из членов правительства, в том числе главная цель теракта – председатель кабинета министров Александр Цанков, не пострадал – несколько шагов в сторону от заминированной колонны спасли им жизнь. Царский автомобиль в момент взрыва только въехал в город. Борис III увидел издали яркую вспышку под куполом собора и чёрный дым, поваливший из руин.
Ответ правительства последовал незамедлительно. Цанков потребовал полного уничтожения коммунистического подполья и всех сочувствующих. В тот же вечер в стране было объявлено военное положение. Военный министр генерал Иван Вылков отдал приказ войскам присоединиться к репрессиям: «Все гарнизоны и военные части должны во взаимодействии с местными органами власти согласовать средства борьбы с коммунистическими и земледельческими союзами. Прежде всего требуется ликвидировать наиболее способных и наиболее смелых носителей этих идей – интеллигентов. В наикратчайший срок должны быть составлены списки этих людей, чтобы появилась возможность в любой момент их уничтожить – виновны они или нет. Каждый схваченный должен быть осуждён и казнён в течение двадцати четырёх часов. Бунтовщиков казнить на глазах у их сообщников, тех, кто откажется подчиняться офицерам, немедленно расстреливать».
На коммунистов была объявлена настоящая охота. Первые две недели полиция и армия действовали вслепую, просто убивая всех, кто попадался им в руки. Застреленным «при попытке к бегству» ещё повезло, ибо многих ждала куда более зверская расправа. Подозреваемых душили верёвочными петлями, сжигали живыми. Ночами по безлюдным улицам мчались крытые брезентом фургоны, битком набитые трупами. До конца апреля в полицейских участках, тюрьмах, казармах и братских могилах нашли свою смерть 503 человека. Среди них были журналисты, писатели, поэты. Официально было объявлено, что они пали жертвами «неизвестных лиц».
Только после того как властям сдался соборный сторож Пётр Задгорский, полиция приступила к целенаправленным арестам.
Первого мая в Софии начался судебный процесс по делу о взрыве в соборе Святой Недели. Марко Фридман, самый высокопоставленный из троих обвиняемых (он входил в центральный аппарат компартии), признался, что Военная организация финансировалась из Советского Союза, откуда ей поставлялось вооружение и боеприпасы.
Всех подсудимых приговорили к смертной казни. Они были повешены на голом пустыре под городом, на глазах у десятков тысяч людей. Фридман подошёл к виселице с дымящейся сигаретой, зажатой в уголке пересохших губ. Потом в городе еще несколько дней спорили, что это – наглость или героизм.
Цанков доложил Борису III о полном разгроме вооружённого подполья в Болгарии.
Откровения Фридмана на суде заставили советскую сторону выступить с официальными опровержениями своей причастности к взрыву в соборе Святой Недели.
Шестнадцатого мая, спустя месяц после теракта, в Москве состоялся грандиозный митинг в память жертв политического террора в Болгарии. «Правда» вышла с передовицей: «Софийские виселицы говорят…».
Центральный Комитет Болгарской коммунистической партии также декларативно осудил теракт как необдуманное действие, наносящее вред антифашистской борьбе.
В партийной прессе звучали призывы готовиться к новым боям. По каналам Разведупра поступали указания заняться перегруппировкой сил. Но с советским военным атташе в Вене произошла разительная перемена. Он осунулся, похудел, не брился по целым дням, его густые брови мрачно хмурились, с высокого лба не сходили морщины, блеск умных глаз потушила неизбывная тоска. Стали замечать, что днём от него попахивает алкоголем.