Желая сильнее действовать на внутренность города, Россияне построили тайно, верстах в двух за станом, башню, вышиною в шесть сажен; ночью придвинули ее к стенам, к самым Царским воротам; поставили на ней десять больших орудий, пятьдесят средних и дружину искусных стрелков; ждали утра и возвестили оное залпом с раската. Стрелки стояли выше стены и метили в людей на улицах, в домах: Казанцы укрывались в ямах; копали себе землянки под тарасами; подобно змеям, выползали оттуда и сражались неослабно; уже не могли употреблять больших орудий, сбитых нашею пальбою, но без умолку стреляли из ружей, из пищалей затинных, и мы теряли ежедневно немало добрых воинов. — Тщетно Иоанн возобновлял мирные предложения, приказывая к осажденным, что если они не хотят сдаться, то пусть идут куда им угодно с своим Царем беззаконным, со всем имением, с женами и детьми; что мы требуем только города, основанного на земле Болгарской, в древнем достоянии России. Казанцы не слушали ни краем уха, по выражению летописца.
Между тем храбрый Князь Михаиле Воротынский подвигал туры ближе и ближе к Арской башне; наконец один ров, шириною в три сажени, а глубиною в семь, отделял их от стены: стрельцы, Козаки, головы с людьми Боярскими стояли за оными, бились до изнурения сил и сменялись. Иногда же, несмотря на близость расстояния, бой пресекался от усталости: те и другие воины отдыхали. Казанцы воспользовались однажды сим временем: видя, что многие из наших сели обедать и что у пушек осталось мало людей, они, числом до десяти тысяч, тихо вылезли из своих нор и под начальством Вельмож, главных царских советников, именуемых Карачами, устремились к турам, смяли Россиян и схватили их пушки. Тут Князь Воротынский сам, а за ним и все знатнейшие чиновники кинулись в сечу. «Не выдадим отцев!» — кричали Россияне и бились мужественно. Воеводы Петр Морозов, Князь Юрий Кашин пали в толпе, опасно уязвленные: их отнесли в стан. Князь Михайло Воротынский, раненный в лицо, не оставлял битвы: крепкий доспех его был иссечен саблями. Многие Головы Стрелецкие лежали мертвые у пушек, и Казанцы еще не уступали нам взятых ими трофеев. Но явились Муромцы, Дети Боярские, стародавние племенем и доблестию ударили, сломили неприятеля, втиснули в ров. Победа решилась. Казанцы давили друг друга, теснясь в воротах и вползая в свои норы. Сие дело было одним из кровопролитнейших. В то же время неприятель нападал и на туры передового полка, однако ж не весьма усильно. Государь видел собственными глазами оба дела: изъявив особенную милость Князю Михайлу Воротынскому и витязям Муромским, он навестил раненых Воевод, благодаря их за усердную службу.
Уже около пяти недель Россияне стояли под Казанью, убив в вылазках и в городе не менее десяти тысяч неприятелей, кроме жен и детей. Наступающая осень ужасала их более, нежели труды и битвы осады; все хотели скорого конца. Чтобы облегчить приступ и нанести осажденным чувствительнейший вред, Иоанн велел близ Арских ворот подкопать тарасы и землянки, где укрывались жители от нашей стрельбы: 30 сентября они взлетели на воздух. Сие страшное действие пороха, хотя уже и не новое для Казанцев, произвело оцепенение и тишину в городе на несколько минут; а Россияне, не теряя времени, подкатили туры к воротам Арским, Аталыковым, Тюменским. Думая, что настал час решительный, Казанцы высыпали из города и схватились с теми полками, коим велено было прикрывать туры. Битва закипела. Иоанн спешил ободрить своих — и как скоро они увидели его, то, единогласно воскликнув: «Царь с нами!» — бросились к стенам; гнали, теснили неприятеля на мостах, в воротах. Сеча была ужасна. Гром пушек, треск оружия, крик воинов раздавался в облаках густого дыма, который носился над всем городом. Несмотря на мужественное, отчаянное сопротивление, многие Россияне были уже на стене, в башне от Арского поля, резались в улицах с Татарами. Князь Михайло Воротынский уведомил о том Государя и требовал, чтобы он велел всем полкам идти на приступ. Успех действительно казался вероятным; но Иоанн хотел верного: большая часть войска находилась еще в стане и не могла вдруг ополчиться: излишняя торопь произвела бы беспорядок и, может быть, неудачу, которая имела бы весьма худые для нас следствия. Государь не уважил ревности войска: приказал ему отступить. Оно повиновалось неохотно: чиновники с трудом вывели его из крепости и зажгли мосты. Но чтобы кровопролитие сего жаркого дня не осталось бесплодным, то Князь Воротынский занял Арскую башню нашими стрелками: они укрепились турами и рядом твердых щитов; сказали Воеводам: «здесь будем ждать вас» — и сдержали слово: Казанцы не могли отнять у них сей башни. — Во всю ночь пылали мосты, и часть стены обгорела; действие нашего снаряда огнестрельного также во многих местах разрушило оную. Казанцы поставили там высокие срубы, осыпав их землею.
Наконец, 1 Октября, Иоанн объявил войску, чтобы оно готовилось пить общую чащу крови — то есть к приступу (ибо подкопы были уже готовы) и велел воинам очистить душу накануне дня рокового. В тот самый час, когда одни из них смиренно исповедывали грехи свои пред Богом и достойные с умилением вкушали тело Христово, другие, под громом бойниц, метали в ров землю и лес, чтобы проложить путь к стенам. Еще государь хотел испытать силу увещания: Мурза Камай и седые старейшины Горной стороны, держа в руке знамение мира, приближились к крепости, усыпанной людьми, и сказали им, что Иоанн в последний раз предлагает милосердие городу, уже стесненному, до половины разрушенному; требует единственно выдачи главных изменников и прощает народ. Казанцы ответствовали в один голос: «Не хотим прощения! В башне Русь, на стене Русь: не боимся; поставим иную башню, иную стену; все умрем или отсидимся!» Тогда Государь начал устраивать войско к великому делу.
Чтобы заслонить тыл от Луговой Черемисы, от Татар, бродящих по лесам, от Ногайских Улусов и чтобы отрезать Казанцам все пути для бегства, он приказал Князю Мстиславскому с частию Большого полка, а Шиг-Алею с Касимовцами и жителями Горной стороны занять дорогу Арскую и Чувашскую, Князю Юрию Оболенскому и Григорию Мещерскому с Дворянами Царской дружины Ногайскую, Князю Ивану Ромодановскому Галицкую; другой отряд Дворян, примыкая к нему, должен был стоять вверх по Казанке, на Старом Городище. Отпустив сих Воевод, Иоанн распорядил приступ: велел быть впереди Атаманам с Козаками, Головам с стрельцами и дворовым людям, разделенным на сотни, под начальством отборных Детей Боярских; за ними идти полкам Воеводским: Князю Михаилу Воротынскому с Окольничим Алексеем Басмановым ударить на крепость в пролом от Булака и Поганого озера; Князьям Хилкову в Кабацкие ворота, Троекурову в Збойливые, Андрею Курбскому в Ельбугины, Семену Шереметеву в Муралеевы, Дмитрию Плещееву в Тюменские. Каждому из них помогал особенный Воевода: первому сам Государь; другим же Князья Иван Пронский-Турунтай, Шемякин, Щенятев, Василий Серебряный-Оболенский и Дмитрий Микулинский. Приказав им изготовиться к двум часам следующего утра и ждать взорвания подкопов, Иоанн ввечеру уединился с Духовным отцем своим, провел несколько времени в его душеспасительной беседе и надел доспех. Тогда Князь Воротынский прислал ему сказать, что инженер кончил дело и 48 бочек зелия уже в подкопе; что Казанцы заметили нашу работу и что не надобно терять ни минуты. Государь велел выступать полкам, слушал Заутреню в церкви, отпустил дружину Царскую, молился из глубины сердца… В сию важную ночь, предтечу решительного дня, ни Россияне, ни Казанцы не думали об успокоении. Из города видели необыкновенные движения в нашем стане. С обеих сторон ревностно готовились к ужасному бою.
Заря осветила небо, ясное, чистое. Казанцы стояли на стенах: Россияне пред ними, под защитою укреплений, под сению знамен, в тишине, неподвижно; звучали только бубны и трубы, неприятельские и наши; ни стрелы не летали, ни пушки не гремели. Наблюдали друг друга; все было в ожидании. Стан опустел: в его безмолвии слышалось пение Иереев, которые служили Обедню. Государь оставался в церкви с немногими из ближних людей. Уже восходило солнце. Диакон читал Евангелие и едва произнес слова: да будет едино стадо и един Пастырь! грянул сильный гром, земля дрогнула, церковь затряслася… Государь вышел на паперть: увидел страшное действие подкопа и густую тьму над всею Казанью: глыбы земли, обломки башен, стены домов, люди неслися вверх в облаках дыма и пали на город. Священное служение прервалося в церкви. Иоанн спокойно возвратился и хотел дослушать Литургию. Когда Диакон пред дверями Царскими громогласно молился, да утвердит Всевышний Державу Иоанна, да повергнет всякого врага и супостата к ногам его, раздался новый удар: взорвало другой подкоп, еще сильнее первого, — и тогда, воскликнув: с нами Бог! полки Российские быстро двинулись к крепости, а Казанцы твердые, непоколебимые в час гибели и разрушения вопили: Алла! Алла! призывали Магомета и ждали наших, не стреляя ни из луков, ни из пищалей; меряли глазами расстояние и вдруг дали ужасный залп: пули, каменья, стрелы омрачили воздух… Но Россияне, ободряемые примером начальников, достигли стены. Казанцы давили их бревнами, обливали кипящим варом; уже не береглися, не прятались за щиты: стояли открыто на стенах и помостах, презирая сильный огонь наших бойниц и стрелков. Тут малейшее замедление могло быть гибелью для Россиян. Число их уменьшилось; многие пали мертвые или раненые, или от страха. Но смелые, геройским забвением смерти, ободрили и спасли боязливых: одни кинулись в пролом; иные взбирались на стены по лестницам, по бревнам; несли друг друга на головах, на плечах; бились с неприятелем в отверстиях… И в ту минуту, как Иоанн, отслушав всю Литургию, причастясь Святых Таин, взяв благословение от своего отца духовного, на бранном коне выехал в поле, знамена Христианские уже развевались на крепости! Войско запасное одним кликом приветствовало Государя и победу.