שלושה ימים לאחר מותו, טענה היום (שני) אלמנתו של אלכסיי נבלני, יוליה נבלנייה כי בעלה נרצח בידי פוטין באמצעות נוביצ'וק - גז רעיל בעל השפעה קטלנית על מערכת העצבים. בנוסף, היא האשימה את הרשויות ברוסיה שחסמו את אימו של נבלני מלראות את גופת בנה. האלמנה טוענת כי המשפחה לא הורשתה להיכנס לחדר המתים כדי לטשטש את עקבות גז העצבים ממערכות גופו של גדול המתנגדים לנשיא רוסיה פוטין. נבלנייה נשבעה להמשיך בדרכו של בעלה המנוח.
"אני יודעת בדיוק עבור מה נהרג בעלי", אמרה נבלנייה בסרטון שפרסמה ב-X (לשעבר טוויטר). "אני מתכוונת להמשיך במאבק של אלכסיי נבלני, להיאבק למען המדינה שלנו ואני מבקשת מכם לעמוד לצידי ולהשתתף בזעם, בכעס ובשנאה לאלה שהעזו להרוג את עתידנו - כדי שמותו לא יהיה לחינם", הצהירה נבלנייה. אלמנתו של איש האופוזיציה, שבעבר הקפידה לשמור על פרופיל ציבורי נמוך, האשימה את ולדימיר פוטין במות בעלה.
במקביל, קרובי משפחה נוספים טוענים לטיוח: לודמילה נבלנייה, אמו של נבלני, ועורכי דינו לא הורשו להיכנס לחדר המתים שבו נמצאת גופתו. "אחד מעורכי הדין ממש נהדף החוצה", סיפרה הדוברת של נבלני, קירה ירמיש. "אף אחד בחדר המתים לא יענה על השאלה היכן נמצאת גופתו".
צוותו של נבלני האשים את הרשויות ברוסיה בהסתרת גופתו במכוון, זאת כדי לטשטש כל עקבות שיובילו לגלות את נסיבות מותו. עיתון רוסי עצמאי דיווח כי לא בוצעה נתיחה שלאחר המוות, והוסיף כי מספר ימים לפני מותו של נבלני, כמה קצינים משירות הביטחון הפדרלי הרוסי ביקרו במושבת העונשין שבה הוחזק איש האופוזיציה וניתקו חלק ממצלמות האבטחה ומכשירי ההאזנה שהיו שם. כמו כן, חובש בכיר שבחר להזדהות כמקור אלמוני, אמר שגופתו של נבלני חבולה והועברה ממושבת העונשין לעיירה סמוכה.
לפי הגרסה הרשמית של שירות הכליאה הפדרלי הרוסי, נבלני התמוטט ואיבד את הכרתו לאחר טיול בחצר הכלא, ומשכל הניסיונות לטפלו לא הועילו - נקבע מותו. משפחתו, תומכיו ובני בריתו של נבלני לא השתכנעו מגרסה זו ומאמינים שהוא נרצח בין כותלי הכלא. נבלני נחשב למנהיג האופוזיציה הגדול ביותר שיצא נגד נשיא רוסיה פוטין.
במהלך חייו נעצר מספר רב של פעמים, ואף ניצל מניסיון התנקשות בקיץ 2020 - אז ניסו להרעילו. הוא נלקח לקבלת טיפול רפואי בגרמניה, שם נקבע כי הורעל באמצעות נוביצ'וק - גז עצבים בפיתוח רוסי. עם חזרתו לרוסיה הוא נכלא ונידון ל-9 שנות מאסר, בטענה שהפר את תנאי המאסר שלו. במהלך שהותו בכלא הוא שבת רעב, הוכנס לבידוד, והתקבלו דיווחים רבים על אודות מצבו הרעוע.
בתקשורת הרוסית נכתב כי בתוך פחות מחצי שנה "מצאו את מותם" שניים מהאיומים הפוליטיים הגדולים ביותר של פוטין, כשהכוונה היא לנבלני ולמנהיג כוח וגנר, יבגני פריגוז'ין. השני מרד בפוטין ונהרג בהתרסקות מטוס באוגוסט, שיש המדווחים שהופל על הרוסים.