Теперь, когда прибыли настоящие специалисты военного дела, осаду монастыря стали вести по всем правилам военного искусства того времени. Близ неприступных крепостных стен построили городки и шанцы, и обстрел обители стал постоянным и целенаправленным. Одновременно под три монастырские башни велись подкопы.

Но, несмотря на жестокую осаду, соловецкие иноки продолжали богослужения. Отчаявшись в помощи и милости человеческой, «с горькими слезами и воплем» просили они помощи и заступления у Бога, Пречистой Владычицы Богородицы и преподобных Зосимы и Саватия. Молитвами и слезами и «дненощенными богостоянии противу ратных вооружахуся». В обители пелось по два молебна каждый день, чтобы солдаты не поимели «дерзновения внити во ограду монастыря».

И тогда произошло настоящее чудо: «премилостивый Господь, близ всем призывающим И (Его. — К.К.) воистину, посла на ня (них. — К.К.) мор великий, знамениями язв являемый». За три-четыре дня умерло около 700 человек. Испуганные этим знамением, многие из оставшихся в живых стрельцов постригались в иночество и покаянием очищали свои души. Незримое заступничество преподобных отцов Зосимы, Саватия и Германа ограждало обитель от многих приступов и пушечных выстрелов.

Но воевода Мещеринов не останавливался ни перед чем. В безумном ослеплении приказал он своим приспешникам нацелить пушку в самый алтарь соборной церкви монастыря и стрелять. Ядро, пролетев через окно, ударило в образ Всемилостивого Спаса, находившийся в самом алтаре. Но этого показалось мало. Обстрел обители начался сразу из трёх орудий (на 160, 260 и 360 железных ядер). После первых двух выстрелов ядра, пролетев над самыми крестами монастырских церквей, рвались на пустынном месте, а после третьего одно разорвалось у гробницы преподобного Германа. В это время в церкви преподобных Зосимы и Саватия свещевозжигатель увидел «старца святолепна», подходившего к священным ковчегам со словами: «Братие Зосимо и Саватие, востаните, идем к Праведному судии Христу Богу, суда праведна на обидящия ны (нас. — К.К.) просити, котории нам покоя и в земли дати не терпят». Преподобные же, восставши в своих раках, отвечали: «Брате Германе, иди почивай прочее, уже отмщение обидящим ны посылается». И вновь возлегши, почили, и «пришедыи святолепныи старец невидим бысть».

Отцы Соловецкой обители отслужили благодарственные молебны Господу и преподобным чудотворцам, и ещё на долгое время обитель оставалась не только недоступной воинам, но и «стреляния пушек и писчалей» не вредили ей, и никакие создаваемые трудности не могли поколебать духа иноков в их сопротивлении.

Убедившись в бесполезности артиллерийского обстрела обители, Мещеринов избрал иную тактику. Стрельцы копали рвы, делали подкопы, в которые закладывали порох, строили башни и лестницы высотой с монастырскую стену. Тогда «некий белец» (то есть мирской человек), соловецкий служитель Димитрий с высоты монастырской ограды крикнул осаждающим: «Почто много, о любезнии, труждаетеся, и толикия подвиги и поты туне (напрасно. — К.К.) и всуе проливаете, приступающе ко стенам града? Зане (ведь. — К.К) и пославый вы государь царь, косою смертной посекаяся, света сего отходит». Осаждавшие не приняли этих слов всерьёз, посчитав их пустым юродством. Но слова эти оказались пророческими.

Зимой 1675/76 года Мещеринов со стрельцами остался под стенами обители, рассчитывая на скорый успех зимней кампании. 23 декабря 1675 года он совершил «великий приступ». Однако надежды Мещеринова не оправдались. Потеряв поручика Гутковского и свыше ста стрельцов, он вынужден был отступить. Монастырь, казалось, был неприступен…

Но, как пишет старообрядческий историк Симеон Дионисьевич, случается «домом великим от домашних развращатися, случается и исполином храбрым от приближенных умерщвятися, случается градом крепким и непреборимым от своих соплеменник предаватися». Нашелся предатель. Некий монах по имени Феоктист ночью приходит в стан врага, оставив «обещание свое и отеческую обитель», «оставляет и древлецерковное благочестие, лобызает Никоново новопредание» и подобно Иуде предаёт затворников в руки палачей, указывая тайный проход через стену.

Хотя предатель пришёл в полк к Мещеринову ещё 9 ноября 1675 года и обещал помочь без труда овладеть обителью, но из-за светлости ночей воины не осмеливались войти в неё. И лишь в ночь на 22 января 1676 года несколько десятков стрельцов под командованием майора Степана Келина проникли в монастырь через указанное Феоктистом окно под сушилом у Белой башни. В эту ночь разыгралась страшная буря, лютый мороз объял северную землю, а обильно падавший снег заграждал видимость стражникам. Соловецкому сотнику Логину, спавшему в своей келии, был голос: «Логине, востани, что спиши, яко воинство ратующих под стеною, во град будут скоро». Пробудившись и никого не увидев, Логин перекрестился и снова заснул. Во второй раз голос пробудил его от сна: «Логине, востани, что беспечально спиши? Се воинство ратник во град входит!» Встав, он проверил стражу и, вновь осенив себя крестным знамением, уснул. Когда же в третий раз он услышал: «Логине, востани, воинство ратующих уже во град вниде!», то, разбудив отцов обители, поведал им о своём троекратном явлении. Старцы собрались в церкви принести молебное пение Господу, Пресвятой Богородице и преподобным чудотворцам, а затем, отслужив полунощницу и утреню и не видя опасности, разошлись по своим келиям.

В первый час ночи предатель Феоктист и воины, собравшиеся в сушильной комнате под крепостной стеной, сбили замки, открыли монастырские ворота и впустили оставшееся войско в святую обитель. Услышав шум, мужественные стражи Стефан, Антоний и прочие стражники и иноки числом до тридцати вышли навстречу ворвавшимся, но тут же были убиты. Затворившимся по келиям инокам было обещано, что им не будет причинено никакого зла, и тогда монастырские отцы, «веру емше лису тому», вышли навстречу «победителям» с честными крестами и святыми иконами. Однако воевода, забыв про данное им обещание, нарушил клятву и приказал отобрать кресты и иконы, а иноков и бельцов развести по келиям под караул.

Проникнув в обитель, стрельцы начали бесчеловечную расправу над иноками. Мещеринов лично допрашивал старцев, задавая один и тот же вопрос: «Почто противились самодержцу и воинство посланное отбивали от ограды?» Первым был приведён сотник Самуил, который мужественно отвечал: «Не самодержцу аз противихся, но за отеческое благочестие и за святую обитель мужествовах, и хотящих разорите преподобных отец поты не пущах во ограду». Мещеринов приказал стрельцам избивать Самуила до тех пор, покуда тот не предал свою душу Богу. Тело его было брошено в ров.

Архимандрита Никанора, который от старости и многолетних молитвенных трудов уже не мог передвигаться сам, на допрос привезли на «малых саночках». Престарелый архимандрит бесстрашно отвечал мучителю: «Понеже Божиих неизменных законов, апостольских и отеческих преданий посреде вселенныя живущим соблюдати не попущают нововнесенные уставы и новшества патриарха Никона, сих ради удалихомся мира, и в морскии сии оток (остров. — К.К.) в стяжание преподобных чюдотворцев вселихомся… Вас, иже растлите древлецерковныя уставы, обругати священныя отец труды, разрушите богоспасительныя обычаи пришедших, во обитель праведно не пустихом».