Den 31. juli 2007 ble Duch formelt tiltalt for forbrytelser mot menneskeheten. Han ble stilt for retten ved Den internasjonale domstol for Kambodsja. Den 17. februar 2008 begynte rettssaken mot ham. Som den eneste i Røde Khmers lederskap tok han den 31. mars 2009 på seg ansvaret for å ha torturert og henrettet titusener av mennesker. Han bad også ofrenes pårørende om forlatelse. Under rettssaken ble det lagt fram rystende fangelister med Duchs påtegning i margen med tekster som «knuses», «henrettes» og «medisinske eksperimenter». Pastor LaPel, som selv hadde mistet nære slektninger i Toul Sleng, fortalte at han trodde på Duchs omvendelse, at han hadde tilgitt ham, og at han var glad for å se en mann gå fra å være "en drapsmann til en troende". "Jeg elsker [ham], jeg hater hva [han] har gjort. jeg hater synd, ikke syndere", sa han. Den 26. juli 2010 ble Khang Khek Ieu dømt til 30 års fengsel.