1995年4月23日に東京都港区南青山の教団東京総本部前で指定暴力団、山口組系羽根組の構成員の徐裕行に刺され、病院に搬送、手術をしたものの「ユダにやられた」「私は潔白だ」と言い残し翌24日午前2時33分に出血多量により死亡した。36歳没。死後、オウムが密造していた覚醒剤を暴力団に販売していて口封じで殺害された可能性があるという噂が出回り、上祐史浩もこの話を警察から聞かされたが、覚醒剤を販売していた話も知らないし、村井が裏社会との対応をしていたとも思えないと述べている。村井の教団葬は東京総本部を前に信者らが踊りを捧げるというものであったが、「わたしはやってない～」で有名な「エンマの数え歌」や、ミュージカル調の曲である「悲しみの動物世界」など、およそ葬式にはふさわしくないと思われるオウムソングが流され、中にはサンバやエアロビを踊りだす信者もいるなど異様なものであった。村井の死によって、村井が知りうる供述が聞き出せなくなり、事件解明を遠のかせた。また、裁判において「村井を中心とする弟子たちの暴走」とする麻原弁護団らの意見の検証が困難となった。死亡したため村井本人は起訴されなかったが、麻原や他の幹部の裁判で村井のオウム事件への関与が認定された。
1994年6月27日、省庁制が発足し村井は科学技術省大臣（筆頭次官は渡部和実）となる。科学技術省は翌年の地下鉄サリン事件の実行役となる林泰男、横山真人、広瀬健一、豊田亨らも所属する巨大部署であった。同日、部下と共に製造したサリン噴霧車で松本サリン事件を実行した。1994年8月にオウムの信者がよく被っていたことで有名なPSI（ヘッドギア）の開発により正大師に昇格。教団の最高幹部の地位に上り詰めた。1995年2月28日の公証人役場事務長逮捕監禁致死事件には麻原への連絡役として参加。1995年3月18日、公証役場事務長事件による強制捜査の対策を考えるため麻原、井上嘉浩、遠藤誠一らと共にリムジン謀議に出席、地下鉄にサリンを撒くことを提案。地下鉄サリン事件の総指揮をとった。1995年3月22日の強制捜査後は教団が報道される中で、麻原の「大天才科学者の雰囲気でけむに巻け」「どんどんホラを吹いてこい」との指示によりスポークスマンとしても登場し、第7サティアン内のサリンプラントは農薬DDVP工場であったとの主張をした。同時に警察の捜査撹乱のため中川智正らにテロを指示し、新宿駅青酸ガス事件、都庁爆弾事件のきっかけをつくる。
1990年の第39回衆議院議員総選挙に旧東京8区から真理党公認で立候補したが落選している。麻原は選挙での惨敗を受けて「これからはヴァジラヤーナでいく」として、人類ポアに向けたテロ計画を指示。村井や遠藤誠一らは早速グルの意思を実現するため、ボツリヌス菌やホスゲンといったオウム真理教の兵器製造に乗り出した。また、1990年8月には正悟師に昇格している。しかし、ボツリヌス菌は培養に失敗、ホスゲンは1990年10月の国土法違反事件による熊本県警の強制捜査で頓挫した。このとき村井も逮捕される可能性があったため、麻原の指示により女装して仙台へ逃走している。1991年にはマハーヤーナ路線への転換によりオウムのメディア出演が増加、村井は麻原らと共に『朝まで生テレビ』に出演している。
1988年11月、大師に昇格。1989年2月10日、麻原の指示により、岡崎一明、早川紀代秀、新実智光らと共に教団を脱退したがっていた信者の殺害に関わる（男性信者殺害事件）。さらに1989年11月4日には坂本堤弁護士一家殺害事件に関与、坂本の妻と揉み合いになり、指を噛まれつつも首を絞めて殺害した。この時村井と早川は手袋をしていなかったため、熱したフライパンによる指紋消去を命じられた。
神戸製鋼に入社し金属加工の研究に携わるが、会社にも家庭にも生きがいを感じなかった。その頃、麻原彰晃の著書『生死を超える』『超能力秘密の開発法』などを読み、1987年4月、早速オウム大阪支部を訪れる。感銘を受けた村井は翌日に会社に辞表を提出し、オウム神仙の会に入信、「もう迷うことはない。わたしは今、水を得た魚となったのだ。さあ、真理の大海、自由の大海、歓喜の大海へ泳ぎ出よう。」と決意した。
子供の頃は内向的でSF少年であり、動物や望遠鏡で星を観察したり、グッピーやミジンコを養殖するのが趣味、勉強は得意で体は丈夫だった。城みちるに似ていたため、ついたあだ名は「ジョー君」。テレビの影響で超能力や精神世界、仙道、ヨガなどに興味があり超人願望があったという。また、1972年に友人の兄がトラックへ飛び込み自殺する光景を目撃している。大阪府立千里高等学校ではただ1人無遅刻無欠席を成し遂げ表彰された。その後、「歩いて通えるから」という理由で大阪大学理学部物理学科にトップ合格しX線天文学を専攻。大阪大学大学院理学研究科修士課程修了、理学修士となる。
本人は兵庫県加東市の出身だが、先祖は九州地方の出身とのこと。全国でも700人程度という「珍しい名字なので、活躍して『肘井』の知名度を上げたい」と語っている。2013年11月に京葉銀行文化プラザで開催された千葉ロッテマリーンズ新入団選手発表会において、同期入団の「井上さんの手下になりたい」と発言。場内の爆笑を誘った。2014年1月に新人合同自主トレが開始され、新入団選手たちのお互いへの印象が語られたが、肘井へのコメントは「天然ぶりが物凄い」「寮の浴場でも食堂でもずっと喋っている」「ずっとボケてくるから突っ込むのが大変」という、まだ短い付き合い時間の中でも、最年少ながら物おじしない明るく元気な性格が伝わるエピソードばかりだったという。愛称は「ゴジ」。2014年ロッテ浦和球場での打撃練習で、高卒新人としては異例の右翼場外へ推定140メートル弾を放ち、松井秀喜の愛称の「ゴジラ」にあやかって関係者につけられた。ロッテへの在籍中は、福浦和也やサブローなどのベテラン選手からも「ゴジ」と呼ばれていたという。前述した顔面死球で鼻骨と頭蓋骨を骨折。嗅覚が失われるほどの重症であったことから、ただちに修復手術を受けた。しかし、実戦への復帰を急いだため、顔の6カ所に整形用のプレートやボルトが埋め込まれたまま現役生活を終えたまた、手術を受けても嗅覚が回復していないという。