この裁判は、血痕鑑定の結果をほぼ唯一の証拠として有罪判決に辿り着いた法医学上のモデルケースとされ、青森地検弘前支部は、通常は5年で廃棄される裁判記録を若手検事育成のために保管する特別処分を採った。古畑も検察研究所で鑑定について繰り返し講演を行い、那須を有罪に導いた自身の功績を『法医学の話』を始めとした数々の自著で喧伝した。その一方で、困窮する那須家は度重なる裁判でさらなる負担を受けた。家族は弁護費用のために知人からの借金を重ね、甲冑や古文書など先祖伝来の家宝も売却し、一審終了までには明治から構えていた屋敷さえ売り払った。しかし、移り住んだ先の住居にも投石や塀の破壊が行われ、出前が大量に送り付けられるなどの嫌がらせが繰り返された。弘前で知られた「那須」の名字はいじめや求職での不採用に直結し、妹の一人は8回の転職を余儀なくされた。
控訴審でも一審と同様に現場検証や目撃者の証人調べが行われたが、特段の新事実は得られなかった（なお、この現場検証で裁判長の中兼謙吉は那須に対し「どういう格好でやったのか。おいキミ、ここに来てやってみろ」と発言している）。しかし、検察側の要請により出廷した松永は控訴審で新たな証言を行った。松永が自身の証言とともに法廷に提出したのは、一審公判における那須の呼吸数の変化の記録であった。一審の間、那須を真後ろの傍聴席からおよそ3メートルの距離で観察し続けた松永は、平常時は1分間に18回から20回程度である那須の呼吸数が、自身に不利な尋問を聞いている際は25回から30回まで上昇した、と証言した。
検察側は那須が変態性欲者であるとなおも主張し、裁判所に対し再度の精神鑑定を要請した。これを受けて裁判所は東北大学医学部教授の石橋俊実に鑑定を命じ、石橋は8月21日から12月11日までの間の那須への問診と、一審記録を総合して鑑定書を作成した。那須の性格や知人の証言のみならず、既往症や性生活、遺伝歴や家族歴までも調査した結果、石橋は「被告人が変態性欲者であるという断定は下し得ない」と結論した。この再鑑定結果を受け、検察側は那須の性向を「変態性欲者」から「変質者」へ下方修正し、犯行は変質性に駆られてのものであるとして情状酌量を求めて求刑を無期懲役へ引き下げた。変態性欲者の犯行という見立ては崩れたが、検察側は「動機は犯罪の構成要件ではない」としてその証明を放棄した。
1月19日、検察側は銃砲等所持禁止令違反と殺人の双方について控訴を申し立てた。弁護側は前日の18日に銃砲等所持禁止令違反について控訴していたが、争点を殺人に絞るために20日に控訴を取り下げた。控訴審は管轄上では仙台高裁秋田支部で開かれるはずであったが、同支部に一審裁判長の豊川が赴任していたことから、公正を疑われることを恐れた仙台高裁裁判官会議は事件を本庁で審理すると決議した。審理は仙台高裁刑事第二部で6月19日から行われ、検察は仙台高検が担当した。
弁護側は、事件発生前の1949年5月から事件後の同年9月にかけて市内で発生し、弁護人の一人である三上直吉（弁護士登録番号23番、当時83歳で県弁護士会の最長老であった）が弁護を担当していた連続婦女傷害事件について、刃物を凶器とするなど本件と犯行様態が似ているとして法廷で取り上げた。しかし、すでに逮捕されて取調べを受けていたその事件の犯人について、本件でも調べを行ったが確たる反証が挙がった、と市警から証言があったため、真犯人の存在についてそれ以上の議論は起こらなかった。後に検察側はこれを「那須を弁護するために自己の弁護する他の事件の被告人を犯人視する主張は弁護人の良識を疑わしめるものである」と批判した。
白シャツからSと同型の血液が検出されたことただ一点を決め手として、那須は10月22日に銃砲等所持禁止令違反で、同月24日に殺人罪で、青森地裁弘前支部に起訴された。公判は11月1日に開始され、銃砲等所持禁止令違反については争いがなく初日で審理は終わった。しかし殺人については検察側、弁護側双方の主張が対立した。
プッチーニは、1883年4月、楽譜出版社ソンゾーニョ社が主催する1幕物オペラのコンクール（ソンゾーニョ・コンクール）があることを知り、師であるポンキエッリの薦めもあってそれに応募し、同年にオペラ『妖精ヴィッリ』の作曲に着手した。しかし締め切りが同年12月31日であったため、プッチーニはオペラの楽譜を浄書することが出来ずそのまま送ったが、苦心の甲斐なく結果的に落選した。しばらくして、プッチーニはポンキエッリの紹介でミラノのマルコ・サーラ邸で行われたパーティに出席し、この時『妖精ヴィッリ』の一部をピアノを弾きながら歌ったところ、偶然居合わせた作曲家アッリーゴ・ボーイトから称賛され、ボーイトの尽力によって1884年の5月31日に地元のテアトロ・ダル・ヴェルメの劇場で初演されることになった。初演はアキッレ・パニッザの指揮で行われ、大成功を収めたと伝えられている。プッチーニによれば、上演が終わると第1幕がアンコールされ、カーテン・コールは18回にも及んだという。初演後、プッチーニは楽譜出版社リコルディ社と契約を結んだが、社長のジュリオ・リコルディは2幕版に改訂することをプッチーニに提案した。2幕版はこの年の10月に完成し、12月26日にトリノのテアトロ・レージョで初演された後成功し、そのひと月後の1885年の1月24日にミラノ・スカラ座でも上演が行われた。