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.