Возражения Барановского были очень вескими. Но с другой стороны, Сигизмунд не мог не заметить, что в письме Вишневецкого со слов Дмитрия сообщаются такие факты о жизни московского двора двадцатилетней давности, которые и в польском сенате были известны далеко не всем: например, сведения о сватовстве Грозного к Мэри Гастингс, державшемся русской дипломатией в секрете, или рассказ о гибели малолетнего сына Ивана Васильевича, утонувшего в Белоозере. В конце концов король поручил канцлеру Льву Сапеге расследовать подлинность царевича. Следствие дало потрясающие результаты. Один из слуг Сапеги, некто Петровский, беглый русский, сказал, что в свою бытность в России служил у Нагих в Угличе и теперь сможет опознать царевича или уличить самозванца в подлоге. Вместе со свитой канцлера он вошел к Дмитрию и, увидев его, сразу закричал: «Это истинный царевич Дмитрий!» (по другим сведениям, Дмитрий первый опознал своего бывшего слугу). Затем он пояснил, что опознал царевича по приметам – разной длине рук и бородавке у носа; кроме того, на плече Дмитрия оказалось красное родимое пятнышко, которое, по словам Петровского, было и у угличского царевича. Нашелся еще какой-то ливонец, взятый поляками в плен под Псковом: он также утверждал, что знал царевича еще при Иване Грозном. Переговорив с Дмитрием, он заявил: «Это настоящий царевич Дмитрий. Я узнал его по знакам на теле; кроме того, я его расспрашивал. Он помнит много такого, что случалось в его детстве, и чего другой не мог бы знать». (Впрочем, нельзя исключить, что Петровский и ливонец – это на самом деле одно и то же лицо.)
Между тем русские власти начали требовать выдачи Дмитрия, называя его самозванцем. Однако создавалось впечатление, что они само не знают твердо, о ком идет речь. Черниговский воевода Татев писал старосте Остерскому: царевич Дмитрий зарезался в Угличе 16 лет тому назад (то есть в 1588 году) и погребли его в Угличе в соборной церкви Богородицы, а теперь монах-расстрига Григорий Отрепьев, вышедший в Польшу в 1593 году, называет себя его именем. Но русское окружение Дмитрия отвечало: соборной церкви Богородицы в Угличе нет, а есть церковь Спаса; и угличское происшествие случилось не в 1588 году, а в 1591; царевич же вышел в Польшу в 1601 году, а до 1593 года и расстриги ему дела нет. В другой официальной грамоте говорилось, что царевич зарезался, когда ему было 13 или 14 лет, что явно не соответствовало истине. В общем доказательства русских властей весьма походили на наспех состряпанную фальшивку.
Вскоре дело еще более запуталось. В окружении Дмитрия появился и сам Григорий Отрепьев, который затем отправился в Сечь поднимать казаков. Около того же времени донские казаки разбили отряд воеводы Семена Годунова и отпустили нескольких стрельцов в Москву с наказом: «Скажите, что и мы скоро будем вслед за вами с царевичем Дмитрием!» В Москве и на русских окраинах народ волновался; назревал мятеж. В этих обстоятельствах вопрос о подлинности Дмитрия отходил на второй план; московский беглец превращался в крупную политическую фигуру, а в политике единственным мерилом правоты отстаиваемого дела является успех.
Как мог убедиться читатель, единственным документом, удостоверяющим личность Дмитрия, является письмо Адама Вишневецкого Сигизмунду. История, рассказанная там, с некоторыми вариациями и дополнениями воспроизводилась и в последующих манифестах и заявлениях Дмитрия. Вплоть до конца XIX века историки не придавали этому письму особенного значения, считая его документом более позднего времени, и только изыскания французского историка о. Пирлинга в Ватиканских архивах, в результате которых было найдено донесение Рангони, содержащее латинский текст этого письма и датированное 8 ноября 1603 года, позволили заговорить о нем, как о источнике первостепенной важности. По сути, это первое документальное известие о Дмитрии, причем записанное, по уверению Вишневецкого, с его собственных слов. Пирлинг и позднейшие исследователи использовали его, как доказательство самозванства Дмитрия. Ход их рассуждений был таков. Дмитрий впервые называет себя спасшимся московским царевичем. Понятно, что он должен представить наиболее веские доказательства своей подлинности. Между тем его рассказ изобилует неясностями, нелепостями и противоречиями: он почему-то называет Ивана Грозного, – как-никак, своего отца, – тираном, прелюбодеем и сыноубийцей, говорит о смене слуг во дворце, о каком-то двоюродном брате и 30 убитых детях; сама драма у него разыгрывается ночью, поведение его матери и вовсе необъяснимо; а главное он не называет никаких имен, словно стараясь не прояснить, а затемнить обстоятельства своего спасения. Раз у него не нашлось других доказательств, заключают сторонники мнения о самозванстве Дмитрия, значит, их не было совсем.