El tribunal de Sentencia estuvo integrado por los jueces Javier Sapena, Liz Ramírez y Leticia Fracci, quienes dispusieron la pena máxima para el radialista, tal como lo solicitó el Ministerio Público y la querella, representada por la abogada Edeleira Álvarez.
Sin embargo, sobre el pedido de la Fiscalía de 5 años más de cárcel por seguridad, los magistrados alegaron que no fueron presentados durante el juicio oral informes siquiátricos o sicológicos que pudieran ser analizados para la imposición de las medidas de seguridad. La investigación estuvo a cargo de la fiscala Lourdes Bobadilla.
Según la investigación fiscal, el 10 de abril de 2018, Ulises se encontró con Natalia cerca de las 19:30, en un motel de la ciudad de San Lorenzo y luego de una hora abandonaron el lugar. Durante su estadía en compañía de la joven, Ulises le preguntaba el motivo por el que debía ir de vuelta tan pronto a su casa, y si era cierto que debía encontrarse con otra persona. Sin embargo, la joven le negó esto en todo momento.
Natalia y Ulises salieron del motel, pero mientras estaban en el auto de ella, el hombre logró leer uno de los mensajes de texto que recibió la joven, lo que causó su enojo.
Durante el juicio, en sus alegatos finales, la abogada Edelira señaló: “Motivado por los celos y convencido de que la víctima era un objeto que le pertenecía, por ser mujer, la misma tenía que estar sujeta, subordinada y obediente a las reglas de género arraigadas en el acusado”.
El cuerpo de Natalia fue hallado quemado en un auto el 11 de abril de 2018. El hecho ocurrió entre la madrugada del 10 y la mañana de ese mismo 11 de abril, en el barrio San José de San Lorenzo.
Al día siguiente, el 12 de abril, durante una entrevista en una radio, Núñez había confesado que asesinó a la joven de un disparo y que posteriormente la llevó a un motel, donde tuvo el cuerpo por varias horas en el automóvil, pero que finalmente la llevó hasta una zona oscura, donde quemó el rodado con el cuerpo adentro.
Una autopsia realizada a los restos de la joven reveló que ella estaba aún con vida cuando fue consumida por el fuego en su vehículo.