หลังถูกจับกุมที่เกลนโรวัน เน็ด เคลลีถูกจำคุกและเข้ารับการพิจารณาคดี ศาลได้พิพากษาให้เน็ด เคลลีถูกประหารชีวิตโดยการแขวนคอจากคดีสังหารตำรวจ 3 นายที่ลำธารสตริงจีบาร์ค ซึ่งผู้พิพากษาที่ตัดสินคดีนี้คือเซอร์ เรดมอนด์ แบรรี ผู้เคยกล่าวว่าจะตัดสินให้เน็ดเข้าคุก 15 ปีตั้งแต่ก่อนที่เน็ดจะผันตนเองมาเป็นโจร การพิจารณาคดีครั้งนี้เป็นที่กล่าวขวัญมากจากการที่เน็ดซึ่งเป็นจำเลยในคดีนี้ได้กล่าวคำโต้ตอบกับผู้พิพากษาแบรรีหลังเสร็จสิ้นการอ่านคำพิพากษาแล้ว ในตอนท้ายของการโต้ตอบครั้งนั้น ผู้พิพากษาได้เอ่ยประโยคสุดท้ายตามธรรมเนียมศาลอังกฤษว่า "ขอพระเป็นเจ้าประทานความกรุณาแด่วิญญาณของท่านด้วย" ("May God have mercy on your soul") เน็ดก็ได้ตอบโต้ว่า "ข้าพเจ้าจะไปยังศาลที่ยิ่งใหญ่กว่าศาลนี้ และข้าพเจ้าจะไปรอท่านอยู่ที่นั่น" ("I will go a little further than that, and say I will see you there when I go")[9] หลังจากนั้นเน็ด เคลลี ก็ถูกแขวนคอที่เรือนจำเก่าเมืองเมลเบิร์นในวันที่ 11 พฤศจิกายน ค.ศ. 1880 หนังสือพิมพ์ในขณะนั้น (หนังสือพิมพ์ The Age และหนังสือพิมพ์ The Herald) ได้รายงานว่า คำพูดสุดท้ายที่เน็ดเอ่ยออกมาก่อนถูกแขวนคอคือ "นี่แหละชีวิต" ("Such is life") แต่ในบันทึกความทรงจำของผู้คุมคนหนึ่งได้เล่าไว้ว่า เมื่อเน็ดได้รับโอกาสให้พูดครั้งสุดท้าย เขาได้พูดพึมพำอย่างใดอย่างหนึ่งซึ่งผู้จดบันทึกนั้นได้ยินไม่ชัด ต่อมาเซอร์ เรดมอนด์ แบร์รีก็ถึงแก่กรรมจากการเป็นฝีที่คอเมื่อวันที่ 23 พฤศจิกายน ค.ศ. 1880 หลังการประหารชีวิตเน็ด เคลลีผ่านไปแล้ว 12 วัน

อนึ่ง ก่อนการประหารชีวิตเน็ด เคลลีนั้น ประชาชนจากที่ต่างๆ ในออสเตรเลียได้พากันรวบรวมรายชื่ออุทธรณ์ต่อข้าหลวงผู้สำเร็จราชการอาณานิคมวิกตอเรียเพื่อขอเว้นโทษประหารแก่เน็ด เคลลี แต่ไม่เป็นผล จำนวนรายชื่อที่รวมได้ในครั้งนั้นไม่อาจทราบแน่นอนได้ แต่ประมาณการว่ามีมากกว่า 30,000 รายชื่อขึ้นไป[10]