Как и при первых арестах, Колбасьев не признавал себя виновным, но его «контрреволюционность» подтвердили свидетели по делу: замредактора журнала «Костёр» К. Н. Боголюбов и безработный Д. Г. Стуков. В дни, когда ещё шло следствие, в передовой статье журнала «Рабочий и театр» за август 1937 года, «бывший офицер Колбасьев» был назван в числе «подонков, оказавшихся агентами фашизма».
Сведения о гибели Колбасьева противоречивы. Ранее считалось, что он был расстрелян 30 октября 1937 года по решению тройки УНКВД по Ленинградской области в соответствии с актом о расстреле 65 осуждённых, в котором Колбасьев фигурировал под № 11 (акт подписан 30 октября 1937 года). Однако, согласно учётно-анкетной карточке Колбасьева, 21 января 1938 года он убыл из тюрьмы в неясном направлении. По свидетельству очевидца А. А. Вейхера, в феврале 1938 года Колбасьев среди большой группы заключённых замёрз на лесоповале в Талнахе.
В 1956 году дочь писателя Галина Сергеевна получила справку о смерти отца, где говорилось, что С. А. Колбасьев умер от лимфосаркомы 30 октября 1942 года. Известно, что подобные справки в большинстве случаев фальсифицировались.
Основные труды С.Колбасьева дошедшие до нас и сохранённые его дочерью, так как изданные были все уничтожены:
— Арсен Люпен (о жизни гардемаринов в морском корпусе)
— «Джигит»
— Салажёнок
— сборник «Поворот все вдруг»
— сборник «Правила совместного плавания»
Возможно свою руку к его судьбе приложил злопамятный бывший «чёрный гардемарин» Ф.Ф.Расколькников – Ильин (большевик) – заместитель наркомвоенмора Троцкого Л.Д., советский дипломат — сбежавший впоследствии за рубеж.
