Геройская борьба Святослава с Цимисхием описана довольно подробно в произведениях некоторых византийских историков. Не все они согласуются между собою в изложении ее подробностей; но нисколько не разногласят относительно ее характера и главных событий.

Отрезанные от родины, не получая ниоткуда помощи ни людьми, ни припасами, Руссы защищались с удивительным мужеством и терпением. Они не прятались за городскими стенами и редкий день не выходили на битву с неприятелем. Русь, приплывшая на судах, составляла собственно пешую рать, за исключением предводителей и знатных людей. Видя, какое превосходство дает Грекам их броненосная конница, Руссы в начале осады попытались и с своей стороны выставить конное войско; но ни лошади, набранные у туземцев, не годились к бою, ни сами всадники, не привыкшие к конному строю, не могли соперничать с хорошо обученной конницей Цимисхия. Да и лошади, конечно, мало-помалу были съедены, когда наступило истощение запасов. Обыкновенно русская кольчужная рать, выступив из города и закрывшись своими длинными, до самых ног, щитами, стеною шла на неприятеля и сокрушала все перед собою до тех пор, пока Цимисхий и его полководцы клинообразным построением своей пехоты, неожиданными нападениями с боков, с тыла или стремительными ударами конницы успевали расстроить сомкнутую русскую фалангу и принудить ее к отступлению, но не к бегству; ибо Руссы шли назад медленно, закинув за спину свои огромные щиты. По ночам они выходили иногда в поле, собирали тела павших товарищей и сжигали их на разложенных кострах; причем заклали своим богам многих пленных, а также по известному славянскому обычаю убивали и женщин (вероятно, принадлежавших более знатным покойникам); кроме того, приносили в жертву младенцев и петухов, которых опускали в Дунай. Эти погребальные обряды они сопровождали диким воем и плачем в честь покойников. Нередко Греки, снимая доспехи с убитых неприятелей, открывали между ними трупы женщин, которые в мужской одежде следовали за своими господами и на поле сражения.

Цимисхий устроил метательные снаряды, которые бросали камни в город и убивали многих осажденных. Русь однажды сделала нечаянную вылазку, чтобы сжечь эти машины; но подоспевшая конница спасла их от истребления. В этом деле Руссам удалось убить одного греческого военачальника в доспехах из позолоченных блях; они приняли его за самого императора и, вонзив на конец копья отрубленную его голову, выставили ее на городской стене. Но оказалось, что то был магистр Иоанн, родственник императора, начальствовавший осадными машинами. В другой раз Святослав, выбрав темную, бурную ночь, с 2000 воинов сел в ладьи и, не замеченный греческими судами, собрал в ближних селениях, сколько можно было захватить, муки, хлеба и других съестных припасов, в которых осажденные терпели крайнюю нужду. На обратном пути он успел еще истребить целый греческий отряд, беспечно рассыпавшийся для водопоя и для рубки дров в лесу. Император сильно досадовал на начальников своего флота за их оплошность и грозил им смертною казнью, если подобная вылазка повторится. С этого дня Греки еще тщательнее начали оберегать все пути, ведущие в Дористол, и лишили осажденных всякой возможности промышлять себе припасы. Один византийский писатель (Кед-рен) говорит, будто Иоанн Цимисхий, весьма искусный во всех военных упражнениях, во время этой осады предлагал Святославу не продолжать излишнего кровопролития, а решить дело их единоборством; но Святослав будто бы отвечал: «Я лучше врага своего знаю, что мне делать; если жизнь ему наскучила, то много способов от нее избавиться; пусть выбирает любой».

Осада длилась уже более двух месяцев. Русский князь потерял большую часть своей дружины и лучших своих воевод. В числе павших находился и Сфенкел. С его смертию первое место в войске после Святослава занял Икмор, не столько по своему происхождению, сколько по. своим подвигам, необычайной силе и росту. В вылазке 20 июля он с особою яростию поражал Греков во главе отборного отряда. Тогда один из конных телохранителей Цимисхия, по имени Анемас, родом критянин, отличавшийся также большим мужеством и силою, разгорячив своего коня, понесся на Икмора и поразил его прямо в шею с такою мощью, что голова русского богатыря упала на землю вместе с правою рукою. Увидав его падение, Руссы подняли отчаянные вопли, а Греки ободрились, ударили с новою энергией и заставили своих неприятелей уйти в город.

С падением Икмора уныние и отчаяние проникли в среду неукротимой русской рати. Святослав созвал на совет воевод и старшую дружину и спросил, что делать. Некоторые предлагали выбрать глухую ночь и, сев на суда, спасаться бегством; но другие, указывая невозможность пройти мимо огненосных греческих кораблей, советовали заключить мир с императором. Тогда князь стал напоминать товарищам славу непобедимого русского оружия, которое покорило целые страны. «И к чему послужит нам жизнь, спасенная бегством или унижением? — говорил он. — Нас будут презирать те самые народы, которые доселе трепетали перед нами. Нет, если не можем добыть победы, то добудем себе славной смерти». Конечно, византийские историки, влагая подобные речи в уста своих героев, следовали в этом отношении классическим образцам; но несомненно, что в таком смысле Святослав говорил своей дружине и действительно сумел вдохнуть в нее новое мужество и новые силы. Опять последовали отчаянные битвы. Во время одной из них и самой упорной Анемас, усмотрев Святослава, примером своим одушевлявшего русские полки и сильно теснившего Греков, вздумал повторить тот же удар, который ему удался против Икмора. Мечом своим он проложил себе дорогу к русскому князю и поразил его в самую ключевую кость. Удар был так силен, что Святослав упал с коня; но крепкая кольчуга и щит охранили его. Окруженный неприятелями, Анемас многих побил; но наконец пал под ударами русских копий. Смерть его ободрила Руссов и опечалила Греков. Последние начали отступать. Император, видя крайнюю опасность, велел ударить в бубны и трубить в трубы и сам с копьем в руке, во главе своего отряда бессмертных, понесся на русские дружины. Греки возобновили битву; на помощь к ним явилась внезапная буря, которая понесла облака пыли на русское войско и заслепила ему глаза. Между тем особый греческий отряд, предводительствуемый Вардою Склиром, зашел в тыл Русскому войску и грозил отрезать его от города. Тогда Руссы поспешно отступили. Сам Святослав, израненный и истекающий кровью, едва спасся от плена. Впоследствии у Греков сложилась легенда, что на поле битвы явился какой-то воин на белом коне, который чудесным образом поражал Руссов и расстраивал их ряды: то был не кто иной, как мученик Феодор Стратилат, которого сама Богородица послала на помощь императору Иоанну.

Наконец, когда все средства для борьбы были истощены и в Дористоле настал ужасный голод, Святослав решился просить мира. Цимисхий охотно согласился: хотя Греки не имели ни в чем недостатка и получали подкрепления, однако и они были утомлены такою отчаянною обороною, и они сильно желали мира. Русский князь обязался выдать всех пленников, сдать Дористол и уйти из Болгарии. Он обязывался и впредь не помышлять о войне с Греками, не нападать на греческие владения в северном Черноморье, именно на Корсунскую область, а также на страну Дунайских Болгар, и не только самому не нападать, но препятствовать в том и другим неприятелям Греков. Обязательства эти Русь должна была подтвердить обычною клятвою на своем оружии, Перуном и Волосом. С своей стороны император давал Руси свободный путь для возвращения в отечество; а также согласился по-прежнему допускать русских торговцев в Византию и обходиться с ними по-дружески. Договор заключен синкелом Феофилом от имени Цимисхия и двух молодых императоров, братьев Василия и Константина. А с русской стороны в грамоте, писанной под Дористолом, кроме Святослава, упоминается только один воевода Свенельд, по всей вероятности, занимавший теперь первое место после князя.

Цимисхий велел раздать голодающей Руси хлеб, по две меры на человека. Византийский историк Лев Диакон говорит, что из 60 000 приведенных Святославом в Болгарию насчитали теперь только 22 000. Но и из этого числа едва ли более половины оставалось способных к бою. При заключении договора Святослав попросил о личном свидании с императором и получил согласие. Они свиделись на берегу Дуная. Цимисхий явился на коне, покрытый своим позлащенным вооружением; за ним следовал отряд всадников в блестящих доспехах. А Святослав подъехал к берегу в ладье, причем действовал веслом наравне с прочими гребцами. Греки с любопытством рассматривали наружность русского князя. Он был среднего роста, статен, широкоплеч и с мускулистой шеей; имел голубые глаза и густые брови, нос немного плоский, подстриженную бороду и длинные усы. С его оголенной головы спускался на бок локон волос, по обычаю знатных русских людей. В одном ухе он носил золотую серьгу, украшенную рубином и двумя жемчужинами. Выражение его лица показалось Грекам суровым и мрачным. На нем был наброшен белый плащ, такой же, как и у всех его товарищей. Не выходя из ладьи, он через переводчика поговорил немного с императором и отъехал назад. По всему вероятию, при этом свидании Святослав просил императора, чтобы он потребовал от Печенегов свободного пропуска Руссов в отечество. Цимисхий обещал.