Немалая часть войска в ту ночь занималась подготовкой к бою камнеметов. Всего их было не менее полутора сотен — во всяком случае, по подсчетам обороняющихся, против восточной стены стояло «более пятидесяти». Утром 27 сентября начался общий обстрел города из камнеметов крупными камнями. Но ни один из «непрерывно» летевших камней не попал в главную цель — стену. Все они либо недолетали, либо перелетали городские укрепления, оставляя при падении глубокие воронки. Наконец, горожанам удалось поджечь один из камнеметов, все еще покрытых сухой кожей и к тому же защищенных досками. Тогда словене, поняв свою ошибку, отступили, увозя орудия с собой.

С рассветом 28 сентября камнеметы вновь атаковали стены на всем их протяжении. Примерно до часа пополудни продолжался непрерывный обстрел. Теперь орудия вместе с защитными досками были покрыты уже влажными шкурами только что забитых животных. Под этой защитой, надежно предохранявшей от пламени, словене смогли подвезти камнеметы ближе к стенам. Однако и на этот раз атака орудий не дала ожидаемого эффекта. Горожане растянули по стене на прутьях плотную завесу из парусины и мешковины, использовав для ее изготовления подстилы городских трапезных. Завеса смягчала удары камней, и они не наносили стене ущерба. Большинство камней вновь упало перед стеной или за ней. Лишь один ударил в зубец стены, «одним ударом разрушив его до основания». Стрельба, которую вели в ответ горожане, оказалась более удачной. Посылаемые с укреплений камни часто влетали внутрь словенских сооружений и убивали тех, кто их обслуживал.

Не добившись успеха, словене прекратили обстрел и отступили в лагерь. Вдохновленные победой горожане, выбежав из города через западные, Золотые ворота, спустились к морю и убили нескольких купавшихся там после боя врагов. Потом, впрочем, страх побудил ромеев спешно вернуться за ворота — пока о вылазке не узнали в «варварском» лагере.

Утром 29 сентября, в воскресенье, вожди осады собрались на совет. Обстановка в голодающем лагере сложилась тяжелая и внушавшая опасение. Скот еще оставался, но хозяева (преимущественно авары и болгары) делиться им не желали. Основной массе войска приходилось к тому времени питаться «прахом земли» — все съестное в окрестностях Фессалоники было уничтожено. Штурм города всеми наличными силами казался теперь надеждой на спасение. Другим вариантом могло стать только отступление и рассеяние войска по Македонии в поисках пропитания. Осаждавшие решили — на следующий день «всем вместе напасть по окружности стены» и в результате «либо, напугав силой нападения, сбросить вниз охрану на зубцах, либо, если не достигнут цели, по крайней мере убедиться наконец в том, что не должны напрасно сражаться».

Далеко не все осаждавшие, однако, решились идти на смертельно опасный штурм. Иные поспешили перебежать в город, силы и ресурсы которого переоценивали. Там они рассказали о готовящемся приступе. Горожане, таким образом, узнали от перебежчиков о плане «варваров». Однако это знание большой пользы принести не могло — силы Фессалоники были на исходе. Горожан охватил «ужасный страх».

То, что произошло далее, лучше нас опишет непосредственный участник событий — епископ Иоанн. Не стоит прибегать к рациональным объяснениям происшедшего. Там, где современный скептик увидит, скажем, некий «массовый психоз» изголодавшихся воинов, религиозное сознание вправе видеть подлинное чудо. Во всяком случае, «Чудеса святого Димитрия» — наш единственный источник информации, и сопоставить его не с чем. Следует при этом помнить, что Иоанн являлся современником и очевидцем событий — и писал не столь уж долгое время спустя, также для современников и очевидцев.