Тысячекилограммовая бомба, сброшенная Руделем, попала в носовую часть линкора и вызвала детонацию боезапаса первой башни главного калибра. Силой страшного взрыва орудийную башню весом в несколько десятков тонн подбросило в воздух, словно спичечный коробок. Перевернувшись, она упала в образовавшийся пролом палубы. Огромная носовая надстройка корабля вместе с боевыми постами, приборами, зенитной артиллерией, боевой рубкой и находившимися там людьми с оглушительным грохотом приподнялась и завалилась на правый борт, рухнув в воду. А следом за ней – носовая дымовая труба. На командных пунктах и боевых постах смертью храбрых погибли командир корабля капитан 2-го ранга Иванов, старший помощник капитана 3-го ранга Чуфистов и еще 324 человека. В командование линкором вступил капитан 3-го ранга Родичев.
Как боевая единица линейный корабль «Марат» уже не существовал. Носовая оконечность вплоть до второй башни главного калибра грудой искореженного металла лежала на дне. Большая часть конструкций была выдрана из корпуса в прямом смысле слова. Оставшаяся неповрежденной часть корабля пока что находилась на плаву с креном на правый борт. В результате взрыва котлы второго котельного отделения проломили водонепроницаемую переборку под второй башней, что привело к затоплению нескольких отсеков. В результате разрыва паровой магистрали давление пара упало до нуля, турбогенераторы встали, и «Марат» спустя всего несколько минут после взрыва был обесточен.
Но, несмотря на тяжелейшие повреждения, команда линкора сразу же начала борьбу за спасение корабля, а точнее, того, что от него осталось. Затопив несколько помещений левого борта, удалось немного выровнять крен, полному спрямлению «Марата» мешала лежащая на грунте носовая часть. Попытка поднять пар в уцелевших котельных отделениях не увенчалась успехом: из-за поступления воды не удалось разжечь топки котлов. Действовало только аварийное освещение, использование водоотливных и противопожарных средств было невозможным.
В тяжелейших условиях, при свете ручных фонарей экипаж корабля, борясь с затоплением, пытался конопатить швы и ставить подпоры. Но усилия моряков оказались тщетными: быстро распространяясь по корпусу, вода скрывала места пробоин и заливала отсек за отсеком на нижней палубе. «Марат» сел кормовой частью на грунт, благо глубина в этом месте не превышала 11 метров. После двухчасовой борьбы за живучесть корабля команде был отдан приказ покинуть «Марат»: на линкоре погасло аварийное освещение. Остались лишь расчеты зенитных орудий, установленных на четвертой башне главного калибра, они отражали налеты вражеской авиации на Кронштадт.
К вечеру 23 сентября на изувеченном корабле организовали подачу электроэнергии с берега, и часть экипажа, вернувшись, продолжила борьбу за живучесть. Но, несмотря на все усилия, утром 24 сентября «Марат» окончательно лег на грунт.
К концу сентября немецкие войска подошли вплотную к Ленинграду. Город-крепость оказался в блокадном кольце. В этих условиях было решено использовать «Марат» в качестве мощной плавучей батареи, тем более что третья и четвертая башни главного калибра линкора не пострадали. Началась откачка воды из отсеков и помещений корабля с помощью водоотливных средств нескольких спасательных судов. Приобретя положительную плавучесть, «Марат» всплыл с дифферентом на нос и креном на правый борт. Последнее объяснялось тем, что лежащая на грунте носовая часть играла роль мертвого якоря, жестко связанного с корпусом линкора. Месяц спустя кормовая часть «Марата» была частично осушена и отремонтирована, ввели в строй оставшиеся башни главного калибра.
Уже 31 октября орудия открыли огонь по немецким позициям на южном побережье Финского залива. До конца года артиллерия линкора уничтожила 18 и подавила 87 вражеских батарей, сбила 6 немецких «стервятников». Из-за острого дефицита топлива работы по осушению и восстановлению второй башни главного калибра были перенесены на лето 1942 года.
Несмотря на свою неподвижность, линкор активно участвовал в обороне города. Прикрывая огнем орудий караваны судов из Кронштадта в Ленинград и обратно, вел контрбатарейную борьбу. Немцы тоже не дремали и неоднократно обстреливали «Марат». 12 декабря 1941 года из 23 выпущенных по кораблю крупнокалиберных снарядов три достигли цели, причем два из них пробили верхнюю палубу и взорвались во внутренних помещениях. Стало ясно, что толщина горизонтального бронирования недостаточна, поэтому были форсированы работы по укладке на верхней палубе линкора гранитных плит с кронштадтской набережной. Эти работы еще не успели закончить, когда 28 декабря в «Марат» попало два снаряда. Один из них едва не привел к новой катастрофе: пройдя навылет через артиллерийские погреба третьей башни главного калибра, снаряд по счастливой случайности не разорвался. И все же усиленная «гранитная» палуба успешно выполнила свое предназначение: несмотря на то, что до конца 1943 года линкор «принял» еще несколько крупнокалиберных снарядов, серьезных повреждений он больше не получил.