Il est arrêté à Versailles, le 6 mars 1794, suivant la loi des suspects, alors qu'il séjourne chez Marie-Louis Leschevin, sa soeur .
D'abord incarcéré à la maison des Récollets de Versailles, il est ensuite transféré à Paris, où il est jugé par le Tribunal Révolutionnaire.
Acte d'accusation de Pierre Gautier de Vinfrais
Son dossier d'accusation est vide en dehors d'une dénonciation du comité de surveillance de Dreux, assez vague,
qui "le regarde comme un homme suspect et dangereux".
Il est accusé, sans preuves et sans la production du moindre témoignage, d'avoir fait tirer sur le peuple.
Dénonciation du comité de Surveillance de Dreux
Sur ces seules accusations, il est jugé le 6 thermidor an 2 (24 juillet 1794), et condamné à mort.
Fouquier-Tinville, accusateur public du Tribunal Révolutionnaire indique dans ces réquisitions :
"Vinfray
Ex noble, ancien garde du corps du frère de Capet, est un royaliste décidé, qui a secondé de tous ses efforts le complot liberticide
du tyran et de sa famille;
Dès le commencement de la Révolution, il a été de toutes sortes de manoeuvres pour introduire la guerre civile dans
son canton;
C'est lui qui, à cette époque, a cherché à égarer le peuple dans la commune de Dreux, où il était domicilié alors,
en déterminant par ses instigations contre la Révolution, les habitants de cette commmune à jeter à l'eau une grande quantité de sel, et en faisant fusiller les citoyens
qui avaient voulu s'opposer à cette infernale manoeuvre;
Enfin, on l'a encore vu dans une émeute populaire, faire charger les canons de mitraille pour tirer sur
les citoyens;"
Condamnation à la peine de mort
Sur ces réquisitions, le Tribunal Révolutionnaire condamne à mort Pierre Gautier de Vinfrais. Il est exécuté le lendemain, le 7 thermidor à La barrière de Vincennes (Place de la Nation), deux jours avant la chute de Robespierre.
Cimetière de Picpus
Son corps repose dans une des fosses communes du cimetière de Picpus, lieu de recueillement créé après la Révolution par les familles de guillotinés.