Конечно, настрой победного православного праздника и слух о чудесном видении должны были воодушевить «осадных сидельцев», но вряд ли это был единственный мотив их действий. Прекращение штурмов, ослабление обстрела, резкое ослабление противника и подготовка к уходу были видны со стен города, и в настроении тихвинцев произошел общий перелом. Воеводы также имели более основательные и «земные» мотивы для своих действий, нежели видение — более того, в той напряженной ситуации они были просто обязаны сохранять трезвость. Однако, и по всем правилам военного искусства, обстановка сворачивания осадного лагеря — это самый удачный момент для вылазки и нанесения противнику серьезных потерь. В этом положении Прозоровский решил в полной мере воспользоваться подъемом духа своих подчиненных.
В Успенском монастыре закончилась литургия, и под колокольный звон духовенство с богомольцами совершили молебен перед чудотворной Тихвинской иконой за царя Михаила Федоровича и о победе над врагом. В шестом часу дня (т. е., после полудня) все «осадные сидельцы» от мала до велика сосредоточились во рву крепости, призвали на помощь Богородицу и двинулись на приступ осадных позиций шведов. Вначале они овладели «турами» вокруг крепости, «без остатка» перебив их защитников: предание со слов пленных сообщает, что те при начале вылазки «тмою покровени быша» и нс смогли организовать сопротивления. Отразив слабую контратаку противника, тихвинцы на его плечах захватили саму Северскую крепость. Здесь в их руки попала вся осадная артиллерия, а также «знамена и языки многие». Арьергард шведов был «побит наголову»; остатки его откатились к острогу у Введенского монастыря, а царские ратники, разрушив и срыв батареи, землянки и подкопные рвы, с торжеством вернулись в город.
На следующий день Прозоровский потревожил шведов внезапным нападением у «малого острога», после чего его полки вышли «в поле» и простояли до конца дня на виду у неприятеля, не вступая в бой. Тем не менее, летописная повесть вспоминает о большом смятении, в котором шведы уничтожали остатки своего осадного лагеря: разные отряды схватились между собой, приняв друг друга за русских; говорят, их устрашило видение русского подкрепления в виде конного отряда с пятью сияющими знаменами[108]. Согласно сеунчу Прозоровского, эти «достальные немногие утеклецы побежали розными дорогами, не займуя Великого Новагорода, к Невскому устью»; позже подтвердилось, что шведы «Каптемира», действительно, ушли из-под Тихвина в Ладогу[109]. От внимания тихвинцев не могло укрыться, что бегство противника произошло на память святого воина-мученика Никиты — но прозванию «Бесогон».