Został aresztowany przez bezpiekę latem 1948 r. Sąd skazał „Łupaszkę” na osiemnastokrotną karę śmierci. 

„Wprowadzają mnie do pomieszczenia, gdzie przy stole siedzi trzech wojskowych i »Łupaszko« z drugiej strony. I mówią nam, że możemy rozmawiać ze sobą o wszystkim i tak długo, jak chcemy. Byłam tak zdziwiona, tak zszokowana, że nie pamiętam, co mówiłam. »Łupaszko« mówił mi o swojej córce i matce. Mnie powiedział: »Ucz się i wyjdź za mąż«, i że da mi znak, jak go wezmą na śmierć. I dał mi znać. Pewnej nocy leżę w łóżku i słyszę, że ktoś puka w ścianę (…) Zeszłam z łóżka. Szłam w kierunku, z którego dobiegało stukanie, tj. do okna. A to był otwarty lufcik i ten lufcik uderzał zamknięciem o szybę – to był sygnał nadawany alfabetem Morse’a. (…) Rano pomyślałam, że to Zygmunta wzięli na egzekucję” – tak wspominała ostatnie spotkanie z mjr. Zygmuntem Szendzielarzem Lidia Lwow-Eberle (ps. „Lala”).

Wyrok został wykonany po zmroku 8 lutego 1951 roku. Major Zygmunt Szendzielarz „Łupaszka” zginął wraz z innymi członkami Okręgu Wileńskiego AK: Lucjanem Minkiewiczem „Wiktorem”, Antonim Olechnowiczem „Pohoreckim” i Henrykiem Borowym-Borowskim „Trzmielem”.

Miejsce spoczynku ciała pozostawało nieznane aż do 2013 r., gdy szczątki majora odnaleziono na tzw. Łączce na Wojskowych Powązkach w Warszawie.