Не прошло и недели после раскрытия кражи в Николаевском профессиональном училище, как было начато новое расследование преступления, совершённого далеко от Москвы, в самой глубинке Воронежской губернии, на границе Бобровского и Павловского уездов. Там, в имении князя Б.А. Васильчикова, в своей сторожке был найден мёртвым сторож конюшен и скотного двора Степан Кузьмич Василенко. О смерти сторожа управляющему имением около шести часов утра 31 января 1910 года сообщил местный крестьянин Алексей Багаев. Управляющий, взяв с собою нескольких работников, вместе с Багаевым отправился в сторожку, находившуюся примерно в одной версте от имения, где и увидел труп Василенко, голова которого была разбита каким-то тупым предметом. О преступлении дали знать полиции в город Павловск. Прибывшие следователи первым делом обыскали сторожку, тут-то и обнаружилось, что в домике нет ни копейки денег, хотя всей округе было известно, что денежки у Василенко водились. Этот одинокий мужичок очень любил золотые монетки. Разменяв «бумажки» на золотые, завязывал их в чистую тряпицу, однако от золотишка сторожа не осталось и следа. Придя к выводу, что убийство произошло с целью ограбления, местная полиция никаких следов, могущих привести к убийце, не нашла, и дело зашло в тупик. На счастье, кто-то накануне читал в столичной газете о том, как в Москве собака Треф отыскала деньги и вора в Воспитательном доме. Решено было дать телеграмму московскому полицмейстеру с просьбой прислать удивительное животное для раскрытия преступления. Пришлось Дмитриеву и Трефу снова ехать в специальном вагоне «на гастроли».

Слух о том, что для проведения розысков в Воронеж-скую губернию из Москвы едет знаменитый Треф, разнёсся мгновенно, и когда поезд с собакой-сыщиком и Дмитриевым прибыл на станцию Воронеж, его уже встречала восторженная толпа почитателей, устроившая настоящую овацию талантливому псу, как писала местная газета, «иному заезжему тенору на зависть». Когда поезд тронулся, его провожали криками и пожеланиями успеха. До имения князя Васильчикова Дмитриев и Треф добрались уже совсем поздно вечером, а розыски начали с утра 4 февраля.

В сопровождении следственных властей столичные сыщики, человек и собака, пришли в сторожку Василенко. С момента убийства прошло уже пять дней, многие следы были затоптаны, часть из них уже присыпана свежим снегом, но работа есть работа, и тщательно обнюхав доски пола с засохшими потёками крови, обследовав углы дома, порывшись в распахнутом сундуке, среди вещей убитого, Треф довольно быстро взял след. Он за-просился на улицу, и когда его выпустили, уверенно «повёл». Люди, едва поспевая, буквально бежали за собакой и примерно через версту оказались возле сараев, в которых делали кирпич. Они стояли на окраине села Лосева, уроженцем которого был Василенко. Кирпичное заведение принадлежало крестьянину Багаеву, тому самому, что сообщил об убийстве сторожа первым. Когда полицейские подбежали к сараям, в них слышались крик и возня: оказалось, что Треф, как его и учили, отыскав того, по чьему следу он шёл, не дожидаясь людей, ворвался в сарай и бросился на Багаева. Спасая хозяина, пса хотели оттащить работники, но это было не просто! Когда полицейские вбежали в сарай и Дмитриев оттащил рычащего Трефа, Багаев, спасаясь от злой собаки, заперся в своём доме и говорил с полицией через дверь. Налицо была явная оплошность Трефа: Багаев нашёл труп Василенко, переворачивал мёртвое тело, осматривая его, и даже испачкался в крови, немудрёно, что он наследил там, где «работал» Треф, и тем привлёк внимание собаки.

Опростоволосившегося Трефа отвели обратно к сторожке и снова приказали искать. В этот раз он повёл совсем в другую сторону. Пробежав около трех вёрст, пёс остановился на опушке леса, возле села Верхнее Кисляево, здесь были оставлены несколько стогов. Порывшись возле одного из них, Треф выкопал из-под снега пук сена со следами крови. Очевидно, убийца вытирал им окровавленные руки! Поведя сыщиков с этого места, Треф привёл их… опять к багаевскиму кирпичному заводику! Теперь за ошибку поведение собаки принять уже было невозможно. В доме Алексея Багаева устроили обыск и отыскали там сначала его шубу, залитую кровью, потом горсть золотых монет, и самое главное, орудие убийства: молот со следами крови.

На допросе Багаев попытался выкрутиться, заявив, что он в ночь убийства был в Павловске, и только под утро, вернувшись, зашёл в сторожку и нашёл Василенко мёртвым. «Да ведь ты врёшь! — воскликнул управляющий имением, присутствовавший при допросе. — Ведь когда мы пришли, труп-то ещё тёплым был! А до имения от сторожки — верста расстояния. Это пока мы собрались, да обратно верста… Кабы его с вечеру или ночью убили, а ты бы утром нашёл, то Степан Кузьмич, царство ему небесное, уже окоченел бы! И как это я раньше не додумался!»

Работники Багаева, арестованные по подозрению в соучастии, были отпущены, но в своих показаниях сообщили, что хозяин вроде бы шуткой, но говаривал: «Хорошо бы Кузьмича… того, обушком по голове, а золотишко его к рукам прибрать. Живёт мужичок совсем один, а деньжищ уйма!» Следствие установило, что в ту ночь, когда было совершено убийство Василенко, Багаев дома не ночевал и в Павловске, несмотря на утверждения подозреваемого, его никто не видел. Бывшего «первого свидетеля» взяли под стражу и отправили в Павловск, в тюрьму.

На следующий день кавалькада саней с полицейскими возвращалась из имения князя в Павловск, и, когда они проезжали селом Ершовым, случился курьёз, почти такой же, что и в Николаевском Воспитательном доме, неделей раньше. Навстречу отряду полиции вышел местный священник, долго благодаривший полицейских «и собачку особенно». Оказалось, что некоторое время назад местную церковь обокрали. «Тогда мы погрешили на цыган или ещё на каких-то бродяг, — рассказывал священник, — но сегодня утром, вот только что, пропавшие 800 рублей были подброшены на крыльцо моего дома!» Сам пастырь связывал это со слухами, распространившимися по округе, о том, что якобы теперь, пользуясь удобным случаем, с собакой будут искать воров во всей округе. «Кто-то из порочных селян, — как назвали воров в газетном отчёте, — завидев подъезжавший к селу обоз полицейских и Трефа в санях, решил, что слух верен, розыски начались, и подбросил деньги!» Это уж становилось традицией: одно раскрытое Трефом преступление тут же помогало раскрывать и другое.

По мере того как Треф служил в Москве, слава его настолько укрепилась, что кличка даже стала обозначением проницательности. В газетном фельетоне той поры обычный персонаж, муж-гуляка, у которого жена забрала спрятанные деньги, теперь кричал своей благоверной: «Да ты у меня как Треф, даже лучше! Тебя бы на поводок, да в сыскную на службу! С твоим-то нюхом дома сидючи, только талант зарываешь!» Портреты Трефа и Дмитриева печатались не только в российских, но и в европейских газетах, причём именно собака была в цент-ре внимания.

Несмотря на то что газетчики подробно описывали розыски, проводимые с участием Трефа, мало кто знал, что эту собаку используют в расследовании не только уголовных преступлений, но и тех, что были в ведомстве охранного отделения. Свидетельство об участии околоточного надзирателя Дмитриева и его четвероногого подопечного в таких «специальных операциях» отыскалось в мемуарах бывшего начальника московского охранного отделения, полковника жандармерии Павла Павловича Заварзина, вышедших в двадцатые годы в Париже.

В 1911 году агент охранного отделения по кличке Фельдшер, внедрённый в среду анархистов, сообщил, что в Москве существует группа, составленная из осколков разгромленных прежде революционных организаций, которая собирается провести серию акций «безмотивного террора». «Безмотивники» были головной болью для большинства полицейских служб Европы, угадать, где они проведут очередную акцию, было почти невозможно: атаковались не конкретные личности или организации, а буржуазия вообще — устраивались взрывы «в местах скопления буржуев». На счёту «безмотивников» разных групп к тому времени был взрыв театра в Барселоне: бомба рванула в зале, в самый разгар представления; в Варшаве был взорван шикарный ресторан «Бристоль», а в Одессе — фешенебельная кондитерская Либмана. Все эти бессмысленные злодейства повлекли многочисленные жертвы. Не желая допустить подобные акции в Москве, охранное отделение взяло тех, чьи имена назвал Фельдшер, под плотное наблюдение. В результате долгой и тщательной слежки, в которой в иные моменты были задействованы до двух десятков филёров, удалось определить ядро группы. Выяснилось, что во главе её стоит некто Савельев. Обнаружилась такая подробность: к самим акциям группа только готовится, ищет деньги, для чего проводит в провинции «экспроприации» (так тогда называли вооружённые грабежи). Большинство членов группы были не москвичи, приезжие.