بمساعدة أحد العاملين بكنيسة سانت نيديليا، نقل الشيوعيون ما قدره 25 كيلوغرام من المتفجرات لداخل الكنيسة وباشروا بإخفائها قرب أحد الأعمدة التي ارتكزت عليها قبّة الكنيسة. وبسبب الرقابة الأمنية المشددة التي رافقت جنازة فلاديمير ناشيف، فضّل الشيوعيون تأجيل عملية التفجير ليوم جنازة الجنرال قسطنطين جيورجييف (Konstantin Georgiev) الذي اغتيل يوم 14 نيسان/أبريل 1925.

بعدها بيومين، اتجه الحزب الشيوعي البلغاري يوم 16 نيسان/أبريل 1925 لتنفيذ خطته التي تلقت دعما كبيرا من المخابرات السوفيتية. في حدود الساعة الثالثة مساء من ذلك اليوم، دخل الموكب الجنائزي كنيسة سانت نيديليا. وبعد حوالي 20 دقيقة فقط، فجّر الشيوعيون مبنى الكنيسة، اعتمادا على المتفجرات التي تواجدت على بعد بضعة أمتار من تابوت قسطنطين جيورجييف، متسببين في انهيار قبّتها الرئيسية.

صورة للكنيسة عقب الهجوم

وأسفر الانفجار عن مقتل 200 شخص وإصابة 500 آخرين بجروح متفاوتة الخطورة. وقد كان من ضمن ضحايا تفجير كنيسة سانت نيديليا عدد من كبار المسؤولين الأمنيين كالجنرال ستيفان نيريزوف (Stefan Nerezov) ووزير الحرب السابق الجنرال كالين نايدينوف (Kalin Naydenov) إضافة لعمدة العاصمة صوفيا باسكال باسكاليف (Paskal Paskalev).

يشار إلى أن السلطات البلغارية أعلنت بعدها بأيام، حالة الطوارئ بالبلاد ليباشر على إثر ذلك الجيش البلغاري بحملة اعتقالات واسعة طالت عددا كبيرا من الشيوعيين. وبالشهر التالي، أعدم حوالي 450 من المعتقلين دون محاكمة وقد كان من ضمن هؤلاء الذي أعدموا الشاعر جيو ميليف (Geo Milev).