Подобные отдельные стычки не могли иметь влияние на ход событий. Русская армия продолжала таять от болезней и недостатка пищи. Ежедневно хоронили от 20 до 30 трупов. Подговорные грамоты, склонявшие иноземных наемников к измене, отчасти действовали: между низшими офицерами и простыми солдатами дезертирство все возрастало, особенно много переходило из полка убитого Сандерсона. Внутри лагеря увеличивались раздоры и неповиновение; иноземные полковники почти перестали слушать Шеина; его товарищи воеводы входили с ним в препирательство. Так, Прозоровский предлагал взорвать орудия, набив их порохом, взорвать склады пороха и затем силою пробиваться сквозь неприятеля; а Шеин, верный своей пассивной системе обороны, кричал, что он не бросит наряда и при нем сложит свою голову! Но в то же время он уже искал спасения в самостоятельных переговорах о перемирии. Эти переговоры должна была вести назначенная прежде комиссия для размена пленных, с прибавлением некоторых других лиц. С русской стороны уполномоченными были дворяне Сухотин, Озерецкий и Лугвенев, иноземцы-полковники Лесли и Яков Карл, а с польской покоевые дворяне Андрей Рей и Харлинский, полковники Корф, Розен, Бутлер и др. В ответ на предложение о перемирии, по королевскому поручению, гетман составил две грамоты: одну к Шеину, призывавшую его положить оружие и сдаться на милость короля, другую к иноземным полковникам, приглашавшую их немедленно перейти в королевскую службу. Эти грамоты были посланы с трубачом к русскому лагерю. Московские воеводы сначала не соглашались, чтобы иноземные полковники вели отдельные от них переговоры с неприятелем и приняли от него грамоту, ссылаясь на пример таковых же наемников в польском войске; однако должны были уступить; но обе грамоты возвращены назад без ответа, как предлагавшие невозможные условия. Тогда король велел перевезти из Смоленска на Жаворонкову гору еще несколько больших пушек и усиленно стал бомбардировать лагерь Шеина. Тот в конце января возобновил переговоры о перемирии. Комиссары обеих сторон собрались на Жаворонковой горе в ставке Сигизмунда Радивила, родственника литовскому гетману. Большое затруднение встретилось со стороны титула московского государя, которого поляки не хотели признать. Несколько раз переговоры готовы были прерваться вследствие слишком тяжелых условий, предлагаемых поляками. Но тогда возобновлялась бомбардировка с Жаворонковой горы, усиливались с разных сторон нечаянные нападения на осажденных, державшие их в постоянной тревоге и крайнем утомлении; голод и смертность все возрастали, дисциплина все падала и многие ратные люди громко требовали перемирия.
Наконец Шеин и его товарищи 16 февраля, в воскресенье на Масленице, заключили следующие условия:
Ратные московские люди и наемные иноземцы могут свободно выйти из своих таборов и отступить в Московское государство с холодным оружием и с мушкетами, при небольшом количестве зарядов. Но всякому из них вольно вступить в службу польско-литовского короля. Вся артиллерия со всеми снарядами и все вооружение умерших людей выдаются в целости королевским комиссарам; им сдаются и все таборы, шанцы и острожки также без всякой умышленной порчи. Тем иноземным офицерам и солдатам, которые вступят в королевскую службу, должны быть возвращены их жены, дети и всякое движимое имущество. Все перебежчики из польско-литовских войск должны быть выданы, а все пленные освобождены. Больные остаются в таборах до выздоровления или до присылки за ними подвод. Выходящие из таборов ратные люди обязываются не воевать против короля в течение четырех месяцев. В общем, нельзя сказать, чтобы эти условия были очень жестоки, если взять в расчет обстоятельства. Русская армия, имея во главе такого начальника, как Шеин, могла быть просто забрана в плен без всяких условий, если бы блокада продлилась еще несколько времени, и король поступил довольно снисходительно, отпуская ее с оружием и некоторым имуществом.