In attesa del processo d’appello Egidi fu nuovamente arrestato per avere tentato di violentare una bambina di dodici anni durante una festa popolare sull’Appia Antica. Per questo reato fu condannato a tre anni e tre mesi. ma un nuovo colpo di scena si ebbe con la sentenza del processo d’appello per la morte di Annarella. La sentenza di secondo grado, ribaltando la prima. riconobbe Egidi responsabile della morte di Anna Maria Bracci e lo condannò a ventisei anni e otto mesi.
In aula era presente la moglie che, proclamando l’innocenza del marito, svenne mentre il presidente della Corte leggeva la sentenza. La parola fine al caso, però, non era ancora stata scritta, Egidi ricorse in Cassazione e nel 1961 l’Alta Corte assolse definitivamente il biondino di Primavalle che, poi, con moglie e figli si recò al Santuario di Viterbo a ringraziare Santa Rosa. Lionello Egidi, quindi, era innocente, la confessione gli era stata estorta dalla polizia con le torture, la condanna di secondo grado era stata una condanna “emotiva”.
Nel 1961 fu accusato di violenza su un bambino di otto anni e una condanna a otto anni, ridotti a sei, lo riportò in prigione. Ne uscì nel 1967, senza aver perso la sua aria di vittima della società ingiusta e dichiarando che Annarella era stata per lui come una figlia, e proprio il suo ricordo l’aveva salvato dalla disperazione.