По возвращении Филарета Хворостинин подвергся гонениям. Власти заметили его нетвердость в вере. В его дом дважды приходили с обыском. У князя обнаружили латинские книги и иконы. После этого дворовые люди подали донос на господина. Они сообщили, что на Страстной неделе в 1622 году князь Иван предался беспробудному пьянству, нарушил пост, на Пасху не пошел в церковь, не поехал во дворец поздравить государя. Обличая князя в ереси, патриарх Филарет мимоходом заметил, что его губит безмерное пьянство. Простить можно было склонность к питию, но не крамольные речи. Дворовые люди поведали, что Хворостинин и сам не ходил в церковь и их не пускал, «а говорил, что молиться не для чего и воскресения мертвым не будет».
Началось дознание. Хворостинину припомнили то, что он, будучи назначен против ногайцев, стал просить, чтобы его послали на литовский рубеж для участия в посольском съезде. Зная польские симпатии Хворостинина, власти увидели в его просьбе «к измене шатость» — намерение отъехать в Литву. Наказание стало неизбежным.
Власти предъявили князю следующие обвинения: «учал приставать к польским и латинским попам и полякам и в вере с ними соединился». Дознались, что Хворостинин водит дружбу с неким поляком. Князь Семен Шаховской назвал его имя. Пагубное влияние на Хворостинина будто бы оказал поляк Заблоцкий.
Обвинения опирались на шаткие улики. Друг князя Заблоцкий незадолго до того сменил веру и стал православным человеком.
Хворостинин считал себя ученым богословом и не прочь был вступить в спор с кем угодно, включая судей. Когда речь зашла о почитании икон, укорял еретика Филарет, «сам еси сказал, что образы римское письмо почитал еси с греческим письмом с образы заодин». Князь сделал и другие важные признания. «Сам ты, — значилось в грамоте патриарха, — во многих таких непристойных своих делах вину свою объявил».
Главная «непристойность» касалась христианского догмата о воскресении из мертвых.
Каким путем пришел Хворостинин к еретическим взглядам и каковы были его аргументы, в точности неизвестно. Полагают, что Хворостинин был знаком с воззрениями польских ариан. Согласно этим воззрениям, из мертвых воскреснут одни души, без участия тела.
Ересь Хворостинина была свидетельством его критического умонастроения, вольнодумства.
В 1623 году князь был сослан «под начало» в Кирйлло-Белозерский монастырь. Ему строго-настрого запретили покидать стены монастыря и принимать у себя в келье кого бы то ни было. Приставленный к узнику «добрый» и «житьем крепкий» инок должен был следить, чтобы у того «без келейного правила не было ни одного дни» и чтобы князь не пропускал ни одного богослужения.
Старцы строго встретили Хворостинина, но со временем изменили свое отношение к нему. Возможно, они познакомились с его трактатом «Изложение на еретики». Проза в этом трактате чередовалась с силлабическими виршами. Отстаивая «учение Господне» — православие, Хворостинин яростно обличал католиков и протестантов, включая Лютера, Кальвина, Сервета, Чеховича и Будного.
Власти монастыря допустили Хворостинина к исповеди и причастию, за что патриарх Филарет сделал им выговор. В ноябре 1623 года Филарет прислал в обитель «учительный свиток» — «о восстании мертвых — поучение от Божественных писаний Ивану Хворостинину». Монастырские власти должны были огласить свиток на соборе в присутствии узника, после чего потребовать, чтобы он торжественно отрекся от своего заблуждения — сомнений в догмате о воскресении мертвых.
На соборе вольнодумец был «в вере истязан и дал на себя в том обещанье и клятву» не отступать от истинной веры и в воскресение мертвых верить. Свое обязательство он скрепил подписью.
Филарет был удовлетворен, и в январе 1624 года узник был освобожден из монастыря. В особой грамоте царь Михаил и патриарх Филарет объявляли князю полное прощение и повелевали ему «видети свои государские очи и быти во дворянех по прежнему». Князь Иван был доволен вернуться на службу в Государев двор. Но здоровье его было подорвано, и ему следовало позаботиться о душе. Раскаявшийся вольнодумец постригся в монахи и принял имя Иосиф. После смерти в феврале 1625 года он был погребен в Троице-Сергиевом монастыре.