Не избежала допроса и царевна Софья, правда, без пыток. В Новодевичий монастырь Петр прибыл не один, он захватил с собой пятисотенного Артюшку Маслова и стрельца Ваську Игнатьева, а также их письменные показания с признанием, что главари движения получили письмо от Софьи.
Петр не встречался с сестрой в течение девяти лет, то есть с того дня, когда она была заточена в монастырь после событий 1689 года. Жизнь царевны в монастырской келье в эти годы не отличалась суровым режимом — Софья имела возможность общаться с внешним миром, располагала прислугой, получала от родственников подарки к столу. В этих деталях проявлялся тоже характер Петра — он не мстил своим поверженным противникам, утрачивал к ним всякий интерес. Безразличие к их судьбам можно проследить не только на примере Софьи, но, как увидим ниже, и на примере первой супруги, постриженной в монахини, но при попустительстве властей продолжавшей вести светскую жизнь.
При встрече брата и сестры столкнулись два одинаково сильных и непреклонных характера. Ни к примирению сторон, ни к раскаянию обвиняемой встреча не привела. Не помогла и очная ставка царевны с привезенными братом стрельцами. Софья, зная, что в распоряжении Петра нет прямой улики в виде письма, упорно отрицала какие-либо связи со стрельцами. Можно догадываться, что объяснение было бурным, насыщенным драматизмом, вспышками гнева, упреками, взаимной ненавистью, причем собеседники находились не в равном положении — один выступал в роли обвинителя, другому надо было парировать обвинения, изощренно защищаться. Протокольная запись этого разговора выдержана в эпически спокойном тоне: в ответ на обвинение Петра «царевна Софья Алексеевна ему, государю, сказала: „такого де письма, которое явилось в розыску от ней, царевны, в те стрелецкие полки не посылывано, а что де те ж стрельцы говорят, что, пришед было им к Москве звать ее, царевну, по-прежнему в правительство, и то де не по письму от нее, а знатно по тому, что она со 190 года (т. е. с 1682) была в правительстве“». Привезенные Петром свидетели говорили о другом. Они утверждали, что в полках было прочтено письмо, переданное Софьей через нищую. Софья решительно отклонила это обвинение: «А она, царевна, ему, государю сказала: „такова де письма она, царевна, чрез нищую ему, Ваське, не отдавывала и его, Васьки, и Артюшки и Васьки Игнатьева не знает“».
Допросы другой своей сестры тоже вел сам Петр. Царевна Марфа Алексеевна, часто общавшаяся с Софьей, обвинялась в том, что служила посредницей между нею и стрельцами, что именно через нее старшая сестра переправила письмо к стрельцам. Марфа Алексеевна призналась лишь в том, что она сообщила Софье известие о приходе в Москву беглых стрельцов, однако обвинение в передаче письма упорно отрицала.
Еще не было закончено следствие, а уже приступили к казням. Первая партия стрельцов общей численностью в 201 человек подверглась казни 30 сентября. Кортеж из десятков телег, на каждой из которых сидели по два стрельца с зажженными восковыми свечами в руках, медленно двигался из Преображенского в Москву. У Покровских ворот в присутствии Петра, высших сановников и иностранных дипломатов стрельцам зачитали царский приговор о предании «воров и изменников и крестопреступников и бунтовщиков» смертной казни. Осужденных развезли по разным районам столицы, все они были повешены.
Следующая массовая казнь состоялась 11 октября. На этот раз стрельцов вешали не только на специально сооруженных виселицах, но и на бревнах, вставленных в бойницы Белого города. Вся группа казненных, а их насчитывалось 144 человека, не подвергалась розыску. Стрельцов казнили за то, что они служили в одном из четырех полков, участвовавших в мятеже.
В общей сложности в конце сентября и в октябре месяцах казням подверглось 799 стрельцов. Более половины из них казнили без предварительных допросов. Сохранена была жизнь только малолетним стрельцам в возрасте от 14 до 20 лет, которых после наказания отправили в ссылку. В казнях принимал участие Петр и его приближенные. Царь выражал недовольство, когда бояре нетвердой рукой, без должной сноровки рубили головы мятежникам.
Столица долгое время находилась под впечатлением массовых казней. Трупы повешенных и колесованных не убирались в течение пяти месяцев. Трое мертвецов мерно раскачивались у окон кельи Сусанны — так назвали царевну Софью после ее пострижения. В руки стрельцов были вложены листы бумаги. Они должны были напоминать монахине о ее письме, адресованном стрельцам.
Некоторые сведения о настроении Петра в разгар стрелецкого розыска и казней мы можем почерпнуть из записок иностранцев. Судя по этим данным, Петр внешне выглядел веселым. Впрочем, за личиной веселой беззаботности скрывалось огромное нервное напряжение, которое иногда прорывалось наружу.
29 сентября, то есть накануне казни первой партии стрельцов, царь присутствовал на крестинах сына датского посланника. «Во все время обряда его царское величество был весьма весел», — заметил очевидец. Но тут он описал эпизод, свидетельствующий о том, сколь незначительным мог быть повод, чтобы вывести Петра из состояния равновесия и вызвать разрядку напряженности. «Заметив, что фаворит его Алексашка (то есть Меншиков) танцует при сабле, он научил его обычаю снимать саблю пощечиной; силу удара достаточно показала кровь, обильно пролившаяся из носа».
Вечер после казней 30 сентября Петр провел на роскошном пиру у Лефорта, где «оказывал себя вполне удовлетворенным и ко всем присутствующим весьма милостивым». В канун второй казни стрельцов, в воскресный день 9 октября, царь находился в гостях у полковника Чамберса, командира Преображенского полка. Ужин и на этот раз прошел без происшествий. Но вот во время пира у цесарского посла, состоявшегося за день до казни последней партии стрельцов, нервы Петра не выдержали, причем это нашло иное выражение, чем на приеме у датского посла: «У царя похолодел живот и начались схватки в желудке: внезапная дрожь, пробежавшая по всем его членам, внушила опасение, не кроется ли тут какого злого умысла». Присутствовавший здесь врач предложил в качестве лекарства употребить токайское вино, и оно избавило царя от приступа. В дальнейшем «с лица его царского величества не сходило самое веселое выражение, что являлось признаком его внутреннего удовольствия».