Вражеские толпы добежали до развалин башен и заняли их, горделиво поставив хоругви. Первыми оседлали Свинусскую башню немецкие наемники, но их отбили с большим уроном. Венграм, литовцам и полякам удалось не только занять две башни с участком стены, но и удерживать позицию в течение трех часов. Однако дальше случилось непредвиденное! Оказывается, Иван Петрович просчитал «партию» и приготовил неприятный сюрприз для неприятельских отрядов. Они больше не могли наступать: путь им преградил ров, заранее вырытый сразу за крепостной стеной. За этим препятствием располагались свежие земляные насыпи со срубами — еще одна цепь мощных укреплений! На них стояли русские пушки, а ратники Шуйского поливали огнем из пушек и пищалей разбитые башни и проломы. Баторий, опытный и удачливый полководец, не предвидел, в сколь тяжелое положение попадут его бойцы. Автор «Повести о прихождении Стефана Батория на град Псков» рассказывает: «Государевы… бояре и воеводы и все ратные люди, и псковичи с ними… крепко и мужественно бились. Одни под стеною с копьями стояли, стрельцы стреляли по врагам из пищалей, дети же боярские из луков стреляли, другие же бросали в них камни, остальные, кто как мог, помогал спасению града Пскова. И из орудий непрестанно по врагу стреляли и никак не давали сойти в город. Литовское же воинство упорно и настойчиво со стен, и из башен, и из бойниц беспрестанно стреляло по русскому воинству…»

Штурмовые колонны понесли большие потери от русского огня, и все-таки боевой задор «градоемцев» еще не иссяк. Поляки даже захватили древоземляное оборонительное сооружение, поставленное за башней. Попытки выбить их оттуда сразу же, наличными силами, успеха не имели. Но оставлять неприятелю занятые им укрепления никто не собирался. Шуйский постепенно усиливал напор, бой шел с невероятным напряжением…

Штурмующим отрядам пришла подмога из королевского лагеря — еще две тысячи свежих бойцов. Настал решающий момент боя. Русских немногое отделяло от поражения. Однако защитников Пскова выручило искусство артиллеристов. Они установили на насыпи, недалеко от пролома, мощное орудие «Барс» и ударили по Свинусской башне, занятой польской пехотой. Меткая стрельба выбила из строя множество нападающих. Их напор ослабел. Верхняя часть башни, уцелевшая после вражеской бомбардировки, обрушилась на атакующих, многих изранив. Тут опять сказалось предвидение Шуйского: тяжелое орудие могли перетащить на позицию за крепостной стеной, на новом месте, только заранее и только по приказу воеводы.

Наконец русские заложили под занятое поляками деревянное укрепление за Свинусской башней пороховые заряды. Там как раз укрепилась свежая группа, недавно прибывшая из расположения королевских войск. В ее состав входили высокородные вельможи. Серия взрывов привела к пожару оборонительного сруба и окончательному уничтожению самой башни. По словам очевидца, польские шляхтичи «смешались с псковской каменной стеной Свинусской башни и из своих тел под Псковом другую башню сложили…». Неприятель принужден был оставить Свинусскую башню.

Штурмовые отряды, понеся громадные потери, всё еще не были остановлены королем от дальнейших попыток. Бой продолжался. Польскому монарху казалось, что превосходство в живой силе еще может переломить ход дела в его пользу…

Венгерский отряд, засевший в остатках большой — воротной — Покровской башни, сопротивлялся дольше всех. Венгры пытались форсировать ров и взять приступом вставшие на их пути бревенчатые оборонительные сооружения, покрытые дерном. До 23 часов они отражали контратаки псковского гарнизона, цепляясь за свою позицию. Но и тамошняя команда «градоемцев» уступила напору псковичей.

Польский историк Рейнгольд Гейденштейн приводит любопытные подробности осады. Рассказывая о решающем моменте первого штурма, он пишет: «…B то время как наши были задержаны при взятии стен, Иван Шуйский разъезжал тут и там на раненом коне; он своими угрозами, просьбами, наконец, даже слезами, и с другой стороны епископ, выставляя мощи и иконы, успели остановить бегство и ужас своих. Враги сперва стали стрелять в наших из пушек и бросать камни, в то время как наши, в свою очередь, метали в них копья… с той и с другой стороны очень многие были ранены…» Вот важный эпизод, характеризующий Шуйского с наилучшей стороны. Воевода не боялся сунуться под вражеские пули, оказавшись на передовой. Он личным примером, личной отвагой укреплял волю подчиненных к победе. Возможно, он и призвал на помощь изнемогшим защитникам крепости псковское духовенство.

Иван Петрович многое предвидел и ко многому готовился. Может быть, к удивлению псковичей, которым каменные стены их города казались непреодолимо мощными, он велел делать рвы, создавать насыпи за каменными укреплениями и ставить пушки за линией стен. Князь расставил лучшие пушки по уязвимым местам, дал защитникам этих участков искусного и храброго командира — Андрея Хворостинина, вовремя отвел людей с линии внешних оборонительных сооружений… Он сделал много других полезных распоряжений. Но в час, когда у него не осталось резервов, когда возможности умной контригры оказались исчерпанными, он попросту использовал последний ресурс — себя. Высокородный аристократ Рюрикович не побоялся поставить на кон собственную жизнь. Так — вполне привычно и обыденно — делали в XV и XVI веках представители русской военно-политической элиты. Это многое говорит о ее качестве.

После того как псковичи очистили от неприятеля руины Покровской башни, порыв атакующих окончательно иссяк. Ночь пала на заваленные трупами развалины стен и башен. Под ее покровом венгерская пехота небольшими кучками стекалась в лагерь, оттаскивая трупы товарищей. В итоге последней жестокой схватки за полуразрушенную башню остатки неприятельских штурмовых отрядов были выбиты за стену, в поле. В качестве трофеев нашим достались вражеские знамена, множество брошенного оружия, полковые трубы и барабаны. Несколько знатных пленников предстали перед русскими воеводами, чтобы в подробностях рассказать о королевской армии.

Потерпев поражение на приступе и в переговорах, неприятель сменил тактику. Не имея должной артиллерийской поддержки, Баторий отказался от мысли организовать новый штурм. Шуйский переиграл его по всем статьям: выполняя приказ воеводы, псковичи быстро «закупорили» бреши в стенах. Здраво рассудив, что в подобных условиях очередная лобовая атака лишь увеличит и без того значительные потери, король перешел к «минной войне».

По свидетельствам польских источников, не позднее 12 сентября Баторий велел копать несколько подземных галерей. Шуйский предусмотрел и такую возможность. Он распорядился заранее проделать «слухи» — подземные коридоры, ведущие от стены крепости далеко в поле. Дежурившие там «слухачи» по шуму строительных работ услышали бы, что поляки роют подкоп в том или ином направлении. Однако в данном случае псковичам помогли не столько «слухи», сколько активная тактика Ивана Петровича. Он приказал совершить вылазку 12 сентября — при первом подозрении на подземные работы.

У поляков были все основания опасаться, что их план раскрыт. Уже 17 сентября они перехватили тайное послание князя И. П. Шуйского Ивану IV. В письме воеводы они обнаружили самые неприятные для себя известия: «Уведомляют, что король ведет подкопы под стены, и пишут подробно, как и в каких местах… Хорошо знают в Пскове о том, что делается у нас в лагере, и, кажется, придется нам оставить этот подкоп, чтобы не унесли из него пороху».