Допрошенный 15 января 1938 года лжесвидетель показал, будто Милица Ивановна говорила: «Это не советская власть, а изверги — закрыли все церкви, полное гонение на верующих, всех верующих арестовывают ни за что. Вот вам и сталинская конституция!»
22 января 1938 года Милица Ивановна была арестована, заключена в Бутырскую тюрьму в Москве и в тот же день следователь допросил ее.
— Вы арестованы за контрреволюционную агитацию, дайте показания по этому вопросу.
— Контрреволюционной агитацией я никогда не занималась.
— Следствие предлагает вам быть правдивой и дать ваши показания о контрреволюционной агитации.
— Повторяю, что я контрреволюционной агитацией не занималась.
Допрос продолжался весь день и всю ночь, менялись только следователи.
— Следствием установлено, что вы в октябре 1937 года высказывали террористические настроения по адресу партии и руководителей советского правительства, — и следователь зачитал показания лжесвидетеля.
— Дайте показания по этому вопросу.
— Я такого разговора не вела.
— Следствие предлагает вам быть правдивой и дать показания о вашей контрреволюционной деятельности.
— Контрреволюционной деятельностью я не занималась, и показания я даю правдивые.
23 января 1938 года следствие было закончено, и 26 января тройка НКВД приговорила Милицу Ивановну к расстрелу. За день до расстрела сотрудник НКВД сфотографировал ее, чтобы палачам не обознаться при казни. Милица Кувшинова была расстреляна 5 февраля 1938 года и погребена в безвестной общей могиле на полигоне Бутово под Москвой.