По показаниям выживших очевидцев событий, именно Демьянюк является «Иваном Грозным» - жестоким надзирателем из концлагеря Треблинка, находившегося также на территории Польши. Сам обвиняемый все это отрицает, заявляя, что являлся пленником нацистов, работать на которых он был вынужден против своего желания. Сторона обвинения в свою очередь считает, что бывший красноармеец сам решил служить в лагерях смерти, среди которых, кроме Собибора и Треблинки - Флосенберг, Травники и Майданек. Об этом свидетельствует и выданное Демьянюку удостоверение СС. Вынесение вердикта по этому делу откладывалось уже дважды. Последним требованием прокуратуры Германие было назначения наказания в виде 6 лет лишения свободы. В ходе заседания в четверг на предложение судьи произнести последнее слово обвиняемый ответил отказом. Победа в итоге оказалась на стороне прокуратуры - признанный пособником нацистов Демьянюк был приговорен к 5 годам тюремного заключения.
Урожденный Украины Демьянюк после завершения войны остался в американском лагере для беженцев в Германии, а в 1951 году эмигрировал в США, где через несколько лет получил гражданство и работал на заводе Ford в Кливленде. В 1986 году израильская прокуратура предоставила своим американским коллегам свидетельства того, что во время войны Демьянюк работал надзирателем у нацистов в Треблинке, его экcтрадировали в Израиль. Суд над ним начался в феврале 1987 года в Окружном суде Иерусалима, где «Иван Грозный» и был приговорен к смерти. Однако адвокат Йорам Шефтель подал апелляцию в Верховный суд страны и в 1990 году прибыл в СССР, где собрал показания бывших охранников и узников Треблинки - по его данным, «Иваном Грозным» был не Демьянюк, а Иван Марченко. Спустя три года Верховный суд Израиля оправдал обвиняемого за недостатком улик. Шефтеля возненавидели в Израиле, а у здания суда прошли манифестации с требованиями отмены оправдательного приговора.
В 2001 году в США начался новый процесс по делу Демьянюка, в который включилась и Германия - после того, как стало известно, что в Собиборе погибло почти 2 тысячи немецких евреев. В 2009 году Демьянюк был повторно экстрадирован из США. На этот раз он предстал перед немецким судом. В отсутствие свидетелей порядка 30 человек, среди которых выжившие узники Собибора и родственники погибших, выступили как коллективный истец.