Руководить расследованием поручили боярину Василию Шуйскому, едва ли не самому умному и изворотливому противнику Годунова, незадолго до этого вернувшемуся из ссылки. В помощники ему был назначен окольничий Андрей Клешнин, известный своей преданностью Борису.

Примечательно, что Клешнин доводился зятем Григорию Нагому, жившему при особе царицы Марии в Угличе.

Вся практическая организация следствия лежала на главе Поместного приказа думном дьяке Елизарии Вылузгине и его подьячих.

По прошествии времени следователь Василий Шуйский не раз менял свои показания относительно событий в Угличе, но комиссия в целом своих выводов не пересматривала.

Согласно выводу комиссии, царевич нечаянно нанес себе рану, которая оказалась смертельной. «Обыск» (следственное дело) Шуйского сохранился до наших дней. Но вид неловко разрезанных и склеенных листов невольно вызывал подозрение.

Следует ли рассматривать сохранившиеся угличские материалы как оригинал или это беловая копия? Полагают, что основная часть материалов следственного дела дошла до нас в виде беловой копии. Если это копия, а оригиналы допросов не сохранились, то легко заподозрить, что черновики подверглись при копировании фальсификации.

Палеографическое исследование рукописи выявило примерно шесть или даже восемь основных почерков писцов.

Следственная комиссия очень спешила. Главных свидетелей допрашивала боярская комиссия, в распоряжении которой были лучшие писцы. Параллельно другие писцы протоколировали показания полутора сотен второстепенных свидетелей. Отмеченное обстоятельство объясняет наличие многих почерков в документе. При составлении беловика такого множества писцов попросту не потребовалось бы. Достаточно было бы двух-трех человек.

Следователи не только записывали допросные речи, но и заставляли свидетелей ставить свои подписи на обороте листа. В тексте «обыска» имеется по крайней мере 20 подписей угличан. Все подписи строго индивидуализированы и отражают разную степень грамотности писавших. Бисерный почерк Андрея Нагова нисколько не похож на почерк полуграмотных дворцовых служителей или же на изысканный почерк двух угличских игуменов.

Следственные материалы сохранили по крайней мере две версии гибели Дмитрия. Версия насильственной смерти всплыла в первый же день дознания. Ее выдвинул дядя царицы Михаил Нагой. Он категорически настаивал на том, что царевича убили: прибежал он «к царевичю на двор, а царевича зарезали» Волохов, Качалов и Битяговский-сын.

Однако Михаил не мог подтвердить свою версию ни одним свидетельским показанием.

Братья Михаила Андрей и Григорий дали уклончивые показания. По словам Андрея, он сбежал во двор и увидел, что «царевич лежит у кормилицы на руках мертв, а сказывают, что его зарезали, а он того не видел, хто его зарезал».

Григорий с братом Михаилом обедали на своем подворье и прибежали во дворец с запозданием. По свидетельству Григория Нагова, на двор ко дворцу «прибежали многие люди… и почали говорить, неведомо хто, что будто зарезали царевича».

Смерть члена царского дома была государственным преступлением, и глава комиссии Василий Шуйский должен был предъявить улики и арестовать тех, кто пытался ввести следствие в заблуждение и отстаивал ложную версию гибели царевича и дьяка. В соответствии с тогдашней судебной практикой судья должен был пытать лжесвидетелей, чтобы выяснить имена сообщников. Но дело в том, что сообщницей Михаила Нагова была вдова Грозного.

Местный игумен Савватий, вызванный к царице в разгар мятежа, показал, что царицу Марию он застал в церкви Спаса возле сына: «ажио царевич лежит во Спасе зарезан и царица сказала: зарезали-де царевича Микита Качалов да Михайлов сын Битяговского Данило да Осип Волохов».

Михаил Нагой лишь повторил слова царицы. Выдвинув версию убийства, Нагие пытались оправдать беззаконную расправу с государевым дьяком.