По прибытии в Углич комиссия подробно опросила сотни людей. Первым делом члены комиссии тщательно осмотрели трупы царевича Димитрия и жертв самосуда Нагих. Естественно, ни у кого не возникло и тени сомнения, что погиб именно царевич Димитрий, а не какой-то другой мальчик. Отпевание царевича вел лично митрополит Геласий в присутствии других членов комиссии.
Окровавленные ножи и палицы на трупах Битяговских с товарищами, естественно, не смогли обмануть комиссию. Мало того, приказчик Русин Раков струсил и рассказал Василию Шуйскому о том, как в ночь перед приездом комиссии по приказу Нагих он отнес в ров и бросил на трупы измазанное куриной кровью оружие. Михаил Нагой не хотел в этом сознаваться, но был изобличен. На очной ставке с Раковым холоп Нагого Тимофей подтвердил показания приказчика, и рассказал, что сам принес курицу и зарезал ее в чулане. Григорий Нагой не стал запираться, а сразу признался, что взял ногайский нож у себя дома, а также принимал участие в изготовлении других «улик».
Допрос главных свидетелей окончательно разрушил версию о преднамеренном убийстве царевича Димитрия.
Трагедия произошла ясным солнечным днем на глазах у многих людей. Комиссии не составило труда установить все имена непосредственных свидетелей происшедшего. Василию Шуйскому давали показания мамка Волохова, кормилица Арина Тучкова, постельница Мария Колобова и четыре мальчика, игравшие с царевичем в тычку. Самое большое значение следователи придавали показаниям мальчиков, так как те ближе всего находились к царевичу. Следователи дважды сформулировали один и тот же вопрос, чтобы добиться точного ответа. Сперва они спросили: «Хто в те поры за царевичем были». Мальчики ответили, что «были за царевичем в те поры только они четыре человека да кормилица да постельница». После этого члены комиссии спросили прямо в лоб: Осип Волохов и Данило Битяговский «в те поры за царевичем были ли?» Все четыре мальчика ответили отрицательно. Мальчики точно и живо описали, что произошло на их глазах: «Играл-де царевич в тычку ножиком с ними на заднем дворе и пришла на него болезнь — падучей недуг — и набросился на нож».
Может быть, мальчики сочинили всю эту историю о припадке царевича в угоду Шуйскому, не испугавшись гнева своей государыни — Марии Нагой? Это опровергается показаниями взрослых свидетелей.
Трое дворцовых служителей Марии Нагой — подключники Ларионов, Иванов и Гнидин — дали следующие показания: когда царица села обедать, они стояли «в верху за поставцом, ажно деи бежит в верх жилец Петрушка Колобов, а говорит: тешился деи царевич с нами на дворе в тычку ножом и пришла деи на него немочь падучая, да в ту пору, как ево било, покололся ножом, сам и оттого и умер».