Прокурор вызвал Самойловича в застенок на монетном дворе, где содержался самозванец, из опасения, что Пугачёв не доживет до казни. Вождь крестьянской войны явно умирал от воспаления легких. Запертый в холодном подвале, он не мог прилечь в своей тесной клетке. Пугачёв висел на короткой цепи как распятый. Самойлович распорядился перевести его в теплое помещение, выписал лекарства из сенатской аптеки и на две недели запретил допросы.
Когда пациент пошел на поправку, к нему перестали допускать врача. Совершенно здоровый Пугачёв был публично четвертован на Болотной площади. Штаб-лекарь Самойлович стоял у самого эшафота и наблюдал, как государь Пётр Фёдорович умирает в последний раз.