Воеводу обвинили также в том, что он небрежно и неумело действовал против неожиданных нападений польского короля на осадные войска, устраивал приступы к Смоленску не тайком и не ночью, а днём, что привело к излишним потерям, не слушал советов русских и иноземных полковников о «промысле» под Смоленском, иногда даже запрещал вступать в сражения с королевскими людьми, не посылал рать против Гонсевского и Радзивилла, которые стояли в Красном с малыми силами, а когда подошёл сам король, то Шеин и Измайлов будто бы «над литовским королём и над литовскими людьми промыслу своего никоторого не показали и с литовским королём и с литовскими людьми не бились». Конкретный анализ военных действий под Смоленском не подтверждает этих обвинений. Совсем уж несправедливым кажется обвинение воеводы Шеина в том, что он во время прошлого плена целовал крест королю Сигизмунду III и королевичу Владиславу и во всём полякам «радел и добра хотел, а государю изменял». Поведение Шеина в плену, его заботы о пользе России целиком опровергают такую возможность. Шеину было поставлено в вину даже точное соблюдение царского «наказа», чтобы ратные люди ничего не брали даром и не обижали жителей Дорогобужского и Смоленского уездов. Дело было повёрнуто так, будто Шеин и это совершал на пользу королю Владиславу IV; «которые служилые люди от великой скудости и от голоду езжали в Смоленский и Дорогобужский уезд для своих и конских кормов, тех ты приказывал бить кнутом без милости, а Смоленский и Дорогобужский уезды уберёг литовскому королю со всеми запасами»!
Пожалуй, единственное обвинение, которое можно действительно считать серьёзным, — потеря «наряда», но в этом случае судьи почему-то сосредоточили своё главное внимание на двенадцати пушках, которые Шеин имел право увезти с собой (напомню, речь шла о малых полевых орудиях), но будто бы «подарил» гетману Радзивиллу.
Суд был скорым и крутым: уже 18 апреля царь Михаил со всеми боярами «слушал» дело о Шеине и его «товарищах». Воеводы Михаил Шеин, Артемий Измайлов и его сын Василий были приговорены к смертной казни, а поместья их, вотчины, дворы московские и всё имущество «взяты на государя».
28 апреля 1634 года воевода Михаил Борисович Шеин и двое Измайловых, Артемий и его сын Василий, были казнены на Красной площади. Царский дьяк Дмитрий Прокофьев громогласно объявил собравшимся москвичам их «вины» и «измены». Но пространная речь дьяка мало кого убедила, воевода Шеин пользовался в народе доброй славой как «крепкодушный» воитель за землю Русскую. По словам современника, «когда на Москве Шеина и Измайлова казнили, и за то учинилась в людях рознь великая, да на Москве же были пожары большие, выгорела Москва мало не вся; в Можайске ратные люди так же погорели а разъехались». За этим свидетельством нетрудно увидеть народные волнения, захватившие не только Москву, но и Можайск, где были сосредоточены основные полки для продолжения войны. «Ратные люди» ответили на приговор отъездом со службы.
На причины столь неожиданного и трагического для Михаила Шеина оборота дела указывает другой современник, автор Хронографа: «Бояре московские, уязвляемые завистию, начали клеветать на него, в Москве на него много наветов». Неожиданное подтверждение этому содержится в самом тексте приговора: накануне похода на Смоленск воевода Шеин будто бы похвалялся своими военными заслугами, отзывался о других боярах «с укоризною», считая их ниже себя «службою и отечеством».
Однако объяснять казнь воеводы Шеина только «умалением» родовой чести других бояр было бы неверно. Для воеводы, вернувшегося с остатками осадной армии, сложились крайне неблагоприятные обстоятельства. Война была проиграна, это стало ясно всем. Нужно было найти виновного, чтобы смягчить неблагоприятное впечатление от деятельности самого правительства царя Михаила Романова, не сумевшего как следует подготовиться к войне, крайне медленно развёртывавшего военные силы, не обеспечившего своего «большого воеводу» осадной артиллерией, продовольствием и денежными средствами. И виноватый был найден — воевода Шеин.
То, что неудача Михаила Шеина под Смоленском не была конечным поражением России, показали дальнейшие события. Король Владислав IV, стараясь развить успех, сразу после ухода Шеина из-под Смоленска двинулся с главными силами к крепости Белой. Небольшой гарнизон, насчитывавший примерно тысячу человек, отбил неприятельский штурм. Началась осада Белой, закончившаяся для поляков полной неудачей. 3 июня 1634 года был подписан Поляновский мир, по которому за Польшей остался Смоленск и другие западные города, но король Владислав IV вынужден был отказаться от своих притязаний на русский престол и обязался вернуть «избирательную грамоту». Схватка закончилась как бы вничью, неулаженные взаимные претензии отложены на будущее. Тугой узел русско-польских противоречий, связанных со Смоленском и другими западными русскими землями, будет развязан только во второй половине XVII столетия.