Stroop ble først klar over utleveringsvedtaket da amerikanerne overleverte ham fysisk til polakkene ved flyplassen. Sjokket og redselen hans over å falle i polakkenes hender var stort, men Stroop skulle snart oppdage at polakkene hovedsakelig behandlet ham korrekt. Han ble i 1951 stilt for retten og nok en gang dømt til døden. 6. mars 1952 kl. 19.00 ble han hengt i Mokotów-fengselet i Warszawa.