Enligt dokumenten vädjade flera av de dömda för sina liv under domstolsförhandlingarna, och flera framhärdade att de var oskyldiga. Några av dem sade att det fanns bevis för att de torterats av förhörsledare.
Men domstolen tog ingen hänsyn till vad männen sade.
När FN 2017 vädrade sin oro över att tortyr använts för att få fram erkännanden hävdade Riyad att de dömda bekräftat sina erkännanden i domstol. Men det motsägs av de dokument CNN granskat.
"Det där är inte mina ord", sade en av de åtalade, Munir al-Adam, om ett påstått erkännande enligt domstolshandlingarna. "Jag skrev inte ett brev. Det är en ärekränkning författad av förhörsledarens egen hand."
En annan av männen ber domstolen att granska sjukhusjournaler som styrker att han torteras.
"Ingenting av de här bekännelserna är korrekt, men jag kan inte bevisa att jag tvingades att göra det", säger han om sina erkännanden.
Elva av de män som återfinns i dokumenten fälldes för att ha spionerat för Irans räkning, de övriga fjorton dömdes för att ha bildat en terrorcell. Dödsstraffen uttömdes med stöd av erkännanden i fängelset.
Saudiarabien har inte kommenterat CNN:s uppgifter.
Fakta: Saudiarabien
Landet är en absolut monarki, styrd av kungafamiljen, huset Saud.
Inga politiska partier finns, inte heller något valt parlament. Kungen utser en rådgivande församling, shurarådet, som fått en något utvidgad roll i lagstiftningsarbetet. Även religiösa ledare konsulteras vid viktiga beslut.
Styret grundar sig på Koranen och islamisk rätt, sharia. Landet styrs av en extrem form av sunniislam, som kallas wahhabism.
Landet är världens största oljeproducent och bedöms förfoga över en fjärdedel av jordens kända oljereserver.
Allvarliga anklagelser från människorättsorganisationer som Amnesty International och Human Rights Watch riktas mot Saudiarabien för att godtyckligt gripa och fängsla människor, tortera i fängelser och för att döma ut dödsstraff, till och med för barn.
Källa: Nationalencyklopedin