С своей стороны, неприятели вздумали перехватить коней, которых московские люди водили на водопой, и полковник Поттер устроил для них засаду около днепровского берега. Но перед тем один француз-реформат из полка Вейера перебежал в русский лагерь и убедил Шеина воспользоваться беспечностью некоторых близ стоявших литовских отрядов, чтобы внезапно на рассвете напасть на них, перейдя Днепр по толстому льду. При этом движении отряд наткнулся на помянутую засаду полковника Поттера, которая обратилась в бегство, думая, что этот отряд именно шел против нее. В свою очередь, и русские, полагая, что их намерение обнаружено, стремительно, с криками бросились на неприятельские шанцы, будучи поддержаны пальбою из тяжелых орудий. Но по всей неприятельской линии поднялась тревога и также открылась сильная канонада. На русских ударили запорожцы из ближнего своего лагеря. С батарей Жаворонковой горы начали бомбардировать лагерь Шеина. Последний, по своему обыкновению, не двинулся с места и не подкрепил высланный отряд, который и должен был без успеха воротиться назад. Из сколько-нибудь значительных дел в эту последнюю эпоху обложения следует еще упомянуть нападение неприятелей на церковь Св. Петра, превращенную в крепостцу и входившею в сферу Московских линий; она стояла на левом берегу Днепра почти насупротив Девичьей горы и связывалась с главным острогом бивуаками вспомогательного татарского отряда. Нападение произведено было ночью со стороны Смоленска под начальством Даниловича, воеводы русского (т. е. Червонорусского). Он завладел церковью, разгромил и зажег татарский стан; но по звону набата с колокольни, на которую бросился русский гарнизон этой крепостцы, из русских острогов подоспела помощь; она выбила из церкви засевшую там пехоту и драгун; неприятель с большою потерею отступил.

Подобные отдельные стычки не могли иметь влияние на ход событий. Русская армия продолжала таять от болезней и недостатка пищи. Ежедневно хоронили от 20 до 30 трупов. Подговорные грамоты, склонявшие иноземных наемников к измене, отчасти действовали: между низшими офицерами и простыми солдатами дезертирство все возрастало, особенно много переходило из полка убитого Сандерсона. Внутри лагеря увеличивались раздоры и неповиновение; иноземные полковники почти перестали слушать Шеина; его товарищи воеводы входили с ним в препирательство. Так, Прозоровский предлагал взорвать орудия, набив их порохом, взорвать склады пороха и затем силою пробиваться сквозь неприятеля; а Шеин, верный своей пассивной системе обороны, кричал, что он не бросит наряда и при нем сложит свою голову! Но в то же время он уже искал спасения в самостоятельных переговорах о перемирии. Эти переговоры должна была вести назначенная прежде комиссия для размена пленных, с прибавлением некоторых других лиц. С русской стороны уполномоченными были дворяне Сухотин, Озерецкий и Лугвенев, иноземцы-полковники Лесли и Яков Карл, а с польской покоевые дворяне Андрей Рей и Харлинский, полковники Корф, Розен, Бутлер и др. В ответ на предложение о перемирии, по королевскому поручению, гетман составил две грамоты: одну к Шеину, призывавшую его положить оружие и сдаться на милость короля, другую к иноземным полковникам, приглашавшую их немедленно перейти в королевскую службу. Эти грамоты были посланы с трубачом к русскому лагерю. Московские воеводы сначала не соглашались, чтобы иноземные полковники вели отдельные от них переговоры с неприятелем и приняли от него грамоту, ссылаясь на пример таковых же наемников в польском войске; однако должны были уступить; но обе грамоты возвращены назад без ответа, как предлагавшие невозможные условия. Тогда король велел перевезти из Смоленска на Жаворонкову гору еще несколько больших пушек и усиленно стал бомбардировать лагерь Шеина. Тот в конце января возобновил переговоры о перемирии. Комиссары обеих сторон собрались на Жаворонковой горе в ставке Сигизмунда Радивила, родственника литовскому гетману. Большое затруднение встретилось со стороны титула московского государя, которого поляки не хотели признать. Несколько раз переговоры готовы были прерваться вследствие слишком тяжелых условий, предлагаемых поляками. Но тогда возобновлялась бомбардировка с Жаворонковой горы, усиливались с разных сторон нечаянные нападения на осажденных, державшие их в постоянной тревоге и крайнем утомлении; голод и смертность все возрастали, дисциплина все падала и многие ратные люди громко требовали перемирия.

Наконец Шеин и его товарищи 16 февраля, в воскресенье на Масленице, заключили следующие условия:

Ратные московские люди и наемные иноземцы могут свободно выйти из своих таборов и отступить в Московское государство с холодным оружием и с мушкетами, при небольшом количестве зарядов. Но всякому из них вольно вступить в службу польско-литовского короля. Вся артиллерия со всеми снарядами и все вооружение умерших людей выдаются в целости королевским комиссарам; им сдаются и все таборы, шанцы и острожки также без всякой умышленной порчи. Тем иноземным офицерам и солдатам, которые вступят в королевскую службу, должны быть возвращены их жены, дети и всякое движимое имущество. Все перебежчики из польско-литовских войск должны быть выданы, а все пленные освобождены. Больные остаются в таборах до выздоровления или до присылки за ними подвод. Выходящие из таборов ратные люди обязываются не воевать против короля в течение четырех месяцев. В общем, нельзя сказать, чтобы эти условия были очень жестоки, если взять в расчет обстоятельства. Русская армия, имея во главе такого начальника, как Шеин, могла быть просто забрана в плен без всяких условий, если бы блокада продлилась еще несколько времени, и король поступил довольно снисходительно, отпуская ее с оружием и некоторым имуществом.

В следующие дни польские военачальники прежде всего отобрали русские шанцы на Девичьей горе и вообще на правой стороне Днепра; потом уполномоченные явились в Шейнов острог и здесь, в Судной или Разрядной избе, принимали присягу и подписи от Шеина, Прозоровского и Измайлова, а больной князь Белосельский присягал в своей землянке. Затем польские комиссары переписывали и приводили в известность русскую артиллерию, снаряды и прочее оружие как в большом остроге, так и в солдатских полках. Всех пушек или пищалей большого и среднего калибра оказалось около 120. Из них семь так наз. «верховых» или мортир, у которых ядро весит от 2 до 6 пудов. Собственно, из пушек самая большая называлась Единорог, у которой ядра весили немного менее двух пудов; за ней следовала Пасынок с ядрами в пуд 15 фунтов (по донесению Шеина, «запас расстрелялся»), потом Волк, ядро в пуд («в устье и у шеи раздуло»), далее, постепенно уменьшаясь в калибре, шли Кречет, Ахиллес, Грановитая пищаль, Коваль, Стрела, Вепрь, несколько голландский пищалей, пищали «полуторные» (в полторы сажени длиною), «долгие», «короткие» и проч., кончая полковою пищалью с ядром в один фунт. При этом наряде оставался еще запас ядер разного калибра окодо 3200, а пороху пушечного 270 пудов и ружейного 283 пуда; далее 2767 пудов свинцу, медные; формы для литья мушкетных пуль, 117 пудов фитилю; 47 000 аршин холста и 375 пудов поскони; от умерших и больных людей осталось более 4000 солдатских мушкетов, большею частью порченных, более сотни стрелецких самопалов, около 3000 шпаг, несколько тысяч копий, 1020 бандолетов (род карабинов), до 80 целых лат, 517 лат с полами, 1954 латы без пол, 3281 шапок железных целых и 1317 порченных, некоторое количество протазанов, алебард и т. п.