Сознавая всю трудность форсирования плотного минного заграждения, германское командование распорядилось выслать вперёд тральщики, которые, не считаясь с опасностью, начали расчистку фарватера. Стараясь воспрепятствовать этому, в 10 час. 05 мин. по тральщикам открыли огонь оба русских линкора, которые в свою очередь также подверглись ответному обстрелу с германской эскадры. Первые тяжёлые снаряды, выпущенные со 130 кб, легли недолётами около находившегося ближе всех к противнику «Баяна», поспешно переместившегося к осту. Последующая стрельба так же не причинила вреда, хотя, по словам М.К. Бахирева, «некоторые падения были близки к нашим кораблям». В 11 час. 20 мин. огонь по тральщикам был прекращён, а вслед за тем русские корабли встали на якорь, расположившись в следующем порядке - мористее всех «Гражданин», к весту от него «Баян», севернее которого держалась «Слава».[47
М.К. Бахирев. Отчёт о действиях Морских сил Рижского залива 29 сентября - 7 октября 1917 года. - СПб.: Публ. РГАВМФ (серия «Мориском», вып. 1), 1998. с. 54.]Не сумев прорваться в Моонзунд западным фарватером, противник предпринял попытку обойти заграждение с востока. В 12 час. «Гражданин», снявшись с якоря, вновь был вынужден открыть огонь по приближающимся тральщикам, а спустя короткое время в борьбу с ними вступили «Слава» и «Баян», на котором на дистанции 65-70 кб ввели в действие оба 8" башенных орудия (палубная 8" пушка бездействовала), стрельбу которых с фор-марса корректировал мичман Голицын. Русские залпы давали частые накрытия, что вынуждало противника постоянно менять курсы и скорость, что, естественно, не могло не сказаться на результатах траления.
В 12 час. 15 мин. на сближение с главными силами М.К. Бахирева пошли германские дредноуты «Кёниг» и «Кронпринц», открывшие огонь по русскому отряду пятиорудийными залпами, отличавшимися на этот раз большой точностью и кучностью. Очень скоро противник достиг успеха - через 10 минут после начала боя оба русских линкора почти одновременно получили попадания. Перенеся затем огонь на «Баян» и выпустив в течение 13 минут не менее восьми залпов, немцы также добились накрытий - наблюдалось лишь два недолёта, а остальные снаряды ложились впритирку у борта. Под огнём неприятеля русские корабли начали медленно отходить к о. Шильдау - впереди «Слава», концевым «Баян», 15-узловым ходом стремившийся выйти из зоны обстрела. «...Единственно, что я мог предпринять, - вспоминал впоследствии С.Н. Тимирёв - это по возможности мешать пристрелке неприятеля, непрерывно меняя место, в самых неожиданных направлениях. На наше счастье машины работали без отказа, и большой крейсер вертелся, как вьюн, совершенно не позволяя неприятелю пристреляться: за всё время (15 минут) нашего пребывания на позиции ни один снаряд в нас не попал, хотя с момента отхода «Гражданина» неприятель перенёс весь огонь свой на крейсер. Но, несмотря на это, я никогда не забуду этих 15 минут: сознание, что малейшая неисправность в машинах или в действии рулевого привода могла сделать нас простой мишенью, и что одного случайного попадания было достаточно, чтобы пустить крейсер ко дну, мало располагало к сохранению должного хладнокровия. Меня поддерживала лишь непоколебимая выдержка испытанного героя, М.К. Бахирева: с полным наружным спокойствием он расхаживал по мостику, совершенно не вмешиваясь в мои распоряжения и лишь с сочувственной улыбкой поглядывал на мою сумасшедшую «игру» на машинном телеграфе...».[48
С.Н. Тимирёв. Воспоминания морского офицера. - СПб.: Галея-Принт, 1998. с. 101.]Желая заблаговременно вывести из-под удара корабли, стоявшие к северу от Шильдау, вице-адмирал Бахирев также приказал им начать отход. Вскоре после этого флагманский «Баян» получил попадание 12" бронебойным снарядом, ударившим в правый борт под носовым мостиком. Германский снаряд пробил верхнюю палубу, прошёл через малярную и, пробив броневую палубу, разорвался в тросовом отделении. Взрывом были повреждены восемь шпангоутов, внутренняя обшивка двойного борта, сильно разрушены переборки и помещения шкиперской и провизионной кладовой. Две плиты верхнего броневого пояса оказались сдвинутыми с места. При взрыве погибли матросы Петр Храбрый и Петр Ермаков, ещё восемь человек получили ранения. В разрушенных помещениях мгновенно вспыхнул пожар, давший «много густого удушливого дыма, мешавшего управлению крейсером». Ввиду близости пожара к носовым 8", 6" и «противоаэропланным» погребам их пришлось затопить, в результате чего корабль сел носом до 7,93 м.