得到贝平顿与玛丽的往来密函后，沃尔辛厄姆的第一目标就是解译它们的内容。全然了解密码学价值的他，曾在伦敦设立了一所密码学校，并聘任托马斯·菲利普当他的密码秘书。菲利普是语言学家，通晓法语、意大利语、西班牙语、德语，而且更重要的是，他是欧洲最优秀的密码分析家之一。寄给或出自玛丽之手的信函，都被菲利普一一掌握。他是频率分析法大師，破解密码是迟早的事。
所谓频率分析法，以英文为例，首先，我们必须分析一长篇甚至数篇普通的英文文章，以确立每个英文字母的出现频率。据统计，英文字母中出现频率最高的是e，接下来是t，然后是a……再来，检视我们要处理的密码文，也把每个字母的出现频率整理出来。假设密码文内出现频率最高的字母是O，那么它很可能就是e的替身；如果密码文内出现频率次高的字母是X，那它可能就是t的替身；如果密码文内出现频率第三高的字母是P，那它可能就是a的替身。
在此情况下，我们需要一种更精细的频率分析法，才能有把握地继续下去，判别出这3个最常用的字母O、X、P的真实身份。我们可以把观察焦点转向它们跟其他字母相邻的频率上。例如，字母O是否出现在许多字母之前或之后？还是它只出现在某些特定的字母旁边？这些问题的答案可以进一步告诉我们O所替代的字母是元音还是辅音。如果O所替代的字母是元音，跟它相邻的字母应该很多；如果它所替代的是辅音，有很多字母可能没有机会跟它相邻。例如，字母e几乎可以出现在任何字母的前面或后面，但字母t就不太可能与b、d、g、j、k、m、q、v相邻。
一旦破译出几个字母后，密码分析的工作就可以快速地开展下去了。
玛丽在7月17日函复贝平顿时，实质上等于签下了自己的死刑判决书。她于信中提到这个“计划”，尤其希望他们在刺杀伊丽莎白时，能先派人救出她。这封信在交给贝平顿之前，依例拐了个弯，来到菲利普手上。他很快就破译出这封信的内容。读毕，菲利普在信上标了一个绞刑架的符号。
8月11日，玛丽女王和她的侍从被特许在查特里宅邸的属地骑马。当玛丽来到一片荒野上时，瞥见一群人骑着马过来。她的第一个念头是，必定是贝平顿的人来救她了。但她很快就明白，这些人是来带她去接受审判的。
审判在10月15日开庭，现场有两位首席法官、4位陪审人员，法务大臣、财政大臣以及沃尔辛厄姆爵士等。菲利普坐在旁听席，静静看着他们呈示他从加密信函中掘出的证据。
审判延续到次日。审判结束时，玛丽把命运交给法官。10天后，星室法庭在威斯敏斯特聚会，认定玛丽“图谋、设想各种能致使英格兰女王死亡、毁灭的事件”，因此判决有罪。他们建议处以死刑。伊丽莎白一世签署了死刑判决书。