В ходе тайного голосования на XV отчетно-перевыборном съезде "Яблока", проходящем в Подмосковье, за Митрохина проголосовали 75 делегатов съезда из 125 голосовавших.
Кроме Митрохина на пост лидера "Яблока" выдвигался также руководитель петербургской организации Максим Резник, который получил поддержку 24 делегатов, и руководитель карельской региональной организации Василий Попов, набравший 20 голосов. Шесть бюллетеней были признаны недействительными, так как в них отсутствовали всякие отметки.
Из-за футбольного матча между сборными России и Голландии, который начался в 22:45 мск, голосование было перенесено — оно прошло ночью. Голосование проходило с использованием аппаратов КОИБ (комплекс обработки избирательных бюллетеней), так что вся процедура: от начала выдачи бюллетеней до оглашения результатов председателем счетной комиссии съезда — заняла всего 30 минут.
После оглашения результатов голосования Митрохин поблагодарил всех, кто выступал в его поддержку. "Я приношу отдельную благодарность Григорию Алексеевичу Явлинскому за его поддержку, мне надо работать очень много, видимо, почти круглосуточно, чтобы получить хотя бы небольшую часть того авторитета в партии, в стране, в политике, которую имеет Явлинский", — сказал новоизбранный председатель "Яблока".
В свою очередь Резник также поблагодарил всех, кто его поддержал и поздравил с победой Митрохина. "Я поздравляю с победой Сергея Митрохина, надеюсь, он будет хорошим председателем", — заявил лидер петербургского отделения партии.
К поздравлениям присоединился и третий кандидат, Василий Попов, сказав: "Надеюсь, что мы сделали правильный выбор".
45-летний Митрохин окончил Московский педагогический государственный институт имени Ленина. С 1994 по 2003 год был депутатом Государственной Думы от фракции "Яблоко", а с 2005 года — депутат Московской городской думы. В 2001 году защитил диссертацию на тему "Политологический анализ процесса становления федеративных отношений в России", став кандидатом политических наук.