Есть мнение, что сохранившееся угличское дело — это беловик, составленный в Москве канцелярией Бориса Годунова, а черновики допросов, написанные в Угличе, не дошли до наших дней. Палеографическое исследование рукописи опровергает эту версию. «Углицкое дело» написано многими писцами, можно выделить шесть основных почерков писцов. Кроме того, в тексте документа имеется не менее двадцати подписей свидетелей из Углича. Все подписи строго индивидуализированы и отражают степень грамотности писавших. Не могли же все эти свидетели приехать из Углича в Москву, чтобы подписать беловик.

По прибытии в Углич комиссия подробно опросила сотни людей. Первым делом члены комиссии тщательно осмотрели трупы царевича Дмитрия и жертв самосуда Нагих. Естественно, ни у кого не возникло и тени сомнения, что погиб именно царевич Дмитрий, а не какой-то другой мальчик. Отпевание царевича вёл 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 отнёс в ров и бросил на трупы измазанное куриной кровью оружие. Михаил Нагой не хотел в этом сознаваться, но был изобличён. На очной ставке с Раковым холоп Нагого Тимофей подтвердил показания приказчика и рассказал, что сам принёс курицу и зарезал её 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 Дмитрия.

Трагедия произошла ясным солнечным днём 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 — падучий 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».

Петрушка Колобов был старшим из четверых мальчиков, игравших с царевичем. Он повторил следственной комиссии то, что сказал подключникам через несколько минут после смерти царевича.

Показания Петрушки Колобова и остальных мальчиков подтвердили Мария Колобова, мамка Волохова и кормилица Арина Тучкова. Кормилица особенно убивалась о царевиче. В присутствии царицы Марии и Василия Шуйского она назвала себя виновницей несчастья: она того не уберегла, как пришла на царевича болезнь чёрная... и он ножом покололся... Кормилица была любимицей царицы Марии. Не её, а Василису Волохову царица била поленом над трупом сына, хотя обе были виноваты одинаково, обе недосмотрели за ребёнком.

Смерть царевича своими глазами видели семь человек. Позже отыскался и восьмой свидетель.

На допросе приказного Протопопова следователи установили, что он впервые услышал о смерти царевича от ключника Тулубеева, причём ключник рассказал о происшествии со всеми подробностями. Вызвали Тулубеева. Он сослался на стряпчего Юдина. Им устроили очную ставку, и дело сразу прояснилось. В полдень 15 мая Юдин стоял в верхних покоях «у поставца» и смотрел в окно, как мальчики играют в тычку. Трагедия произошла на его глазах. По словам Юдина, царевич играл во дворе в тычку и накололся на нож, и Юдин сам это видел. Потом он рассказал всё увиденное своим приятелям.

Но он знал, что царица Мария настаивала на убийстве, и поэтому счёл благоразумным уклониться от дачи показаний.

Показания всех главных свидетелей «углицкого дела» совпадают по существу, но индивидуальны по словесному выражению. Это доказывает их достоверность. Совсем другое впечатление вызывают показания второстепенных свидетелей, которых оказалось более сотни. Уж очень их показания стереотипны. Если несколько лиц пользуются одними и теми же оборотами, то сразу же возникает подозрение в ложности их показаний. Но появление штампов в следственном деле также можно объяснить. Допрос основных свидетелей, видевших трагедию собственными глазами, позволил нарисовать достаточно точную картину происшедшего. Остальные же свидетели знали о смерти царевича с чужих слов и не могли добавить ничего нового. Эти второстепенные свидетели в основном были дворовыми людьми — неграмотными, некультурными и косноязычными. Чтобы добиться от них вразумительных ответов, надо было потратить уйму времени. Но времени было мало, и поэтому члены комиссии фиксировали ответы второстепенных свидетелей с помощью стереотипа, заключённого в самом вопросе. В те времена в приказной практике такой приём использовался очень часто.

Ряд историков утверждают, что все свидетельские показания были получены под действием угроз. Факт жестоких преследований жителей Углича засвидетельствован многими источниками. Но репрессии на самом деле имели место не в дни работы следственной комиссии Шуйского, а много месяцев спустя. Комиссия же не преследовала своих свидетелей. Исключение составил лишь один случай, зафиксированный в следственных материалах. «У распросу на дворе перед князем Василием» слуга Битяговского «изымал» царицына конюха и обвинил его в краже вещей дьяка Битяговского. Эти обвинения подтвердились, и конюха с сыном взяли под стражу. На том и закончились все репрессии угличан в дни следствия.

Нарисованная следствием картина гибели царевича Дмитрия была на редкость полна и достоверна. Расследование практически не оставило места для неясных вопросов.

Наши историки традиционно опускают факт осмотра комиссией тела убитого царевича. А между прочим, члены комиссии сразу же по прибытии в Углич 19 мая первым делом отправились в Спасо-Преображенский собор. Их сопровождали мать, родные царевича и «все добрые граждане». Нагие подсуетились и подложили на тело Дмитрия окровавленный нож. Василий Шуйский лично, в присутствии десятков людей, собравшихся в соборе, брезгливо отложив нож в сторону, внимательно рассматривал лицо ребёнка, а затем его рану на гортани.

В субботу 22 мая в Спасо-Преображенском соборе митрополит Геласий совершил отпевание и со всеми подобающими царевичу почестями предал его тело погребению в этом же храме, который ещё в удельное время служил усыпальницей угличских князей.

Обратим внимание, труп ребёнка восемь дней лежал на открытом воздухе, а это по новому стилю с 25 мая по 1 июня, причём, по данным следственного дела, погода была тёплая. Риторический вопрос: что будет с трупом за восемь дней? Теперь предположим, что тело царевича пусть не благоухало, но, по крайне мере, не воняло. Это, естественно, должно было заинтересовать и Геласия, и местное духовенство, и найти какое-то отражение в следствии. Но, увы, тело разлагалось самым естественным образом.

Результаты следствия в Угличе были рассмотрены 2 июня 1591 года на церковном соборе в Москве. Собор единодушно утвердил приговор: