Tại phiên xét xử, Chánh án Tòa án cấp cao Tokyo, Tsuyoshi Momosaki cho rằng Shibuya đã phạm tội ác, bày tỏ đồng cảm với nỗi đau của gia đình nạn nhân bé Nhật Linh. Ông cho rằng những đau đớn, tổn thất về tinh thần mà cha mẹ bé phải gánh chịu là không thể đong đếm được.
Phát biểu sau phiên tòa, anh Lê Anh Hào (39 tuổi), cha bé Nhật Linh, cho biết tiền có nhiều đến bao nhiêu cũng không thể đưa bé trở về. Điều quan trọng là bảo đảm được rằng kẻ sát nhân Shibuya phải bị trừng trị theo đúng pháp luật.
Bị cáo Shibuya, 49 tuổi, bị bắt năm 2017 vì sát hại bé Lê Thị Nhật Linh. Cô bé mất tích ngày 24/3/2017, trên đường đến trường tiểu học Mutsumi Daini ở thành phố Matsudo, tỉnh Chiba. Cơ quan chức năng tìm thấy thi thể em hai ngày sau tại mương nước cách nhà 10km.
Tại phiên tòa phúc thẩm lần một vào ngày 6/7/2018, Chánh án Tòa án tỉnh Chiba đã tuyên án tù chung thân đối với bị cáo Shibuya vì tội sát hại bé Nhật Linh. Cơ sở cho phán quyết này là ADN của bị cáo được tìm thấy trên thi thể nạn nhân và vết máu tìm thấy trên xe ô-tô của kẻ thủ ác có chứa ADN của nạn nhân.
Mặc dù tôn trọng pháp luật Nhật Bản nhưng anh Lê Anh Hào đã không đồng ý với phán quyết này và đã kháng cáo lên Tòa án Cấp cao Tokyo. Phiên xét xử ngày 24/9 được thực hiện theo yêu cầu kháng cáo này.
Ngày 23/3/2021, Tòa án Cấp cao Tokyo (Nhật Bản) cũng đã bác đơn kháng cáo của bị cáo Yasumasa Shibuya, kẻ đã sát hại bé gái Lê Thị Nhật Linh và quyết định giữ nguyên bản án chung thân dành cho y.
Trong phán quyết cuối cùng sau một năm rưỡi xét xử, Tòa án Cấp cao Tokyo đã bác bỏ lập luận của luật sư bào chữa cho rằng cần loại bỏ các bằng chứng ADN được sử dụng để kết tội bị cáo do chúng đã được thu thập một cách "bất hợp pháp".
Bên cạnh đó, với lý do kẻ giết người đã không lên kế hoạch từ trước, Tòa án Cấp cao Tokyo cũng bác đơn kháng cáo của bên nguyên, trong đó đề nghị tuyên án tử hình đối với bị cáo Shibuya.