Это распоряжение развязало руки генерал-губернатору, юдофобу, который сам верил в гнусную легенду. Он поручил производство нового следствия своему чиновнику Страхову, который поставил себе целью доказать наличность ритуального убийства. Прибыв в Велиж, Страхов прежде всего арестовал доносчицу Терентьеву и подверг ее ряду допросов, во время которых старался навести ее на желательный ему путь. Поощренная следователем, блудница сочинила целую уголовную повесть: она когда-то служила в еврейских домах и там будто бы сама участвовала в преступлении, заманив младенца Федора в дома Цетлина и Берлина; в доме Берлина, а затем в синагоге толпа евреев обоего пола совершала над ребенком ужасные мучительства: резала, колола, катала в бочке и выцеживала кровь, которая тут же разливалась по бутылкам и делилась между участниками, — а «кровь христианская нужна евреям для того, чтобы натирать глаза новорожденным, которые у них всегда родятся слепыми, и для смешения с мукой, из которой пекут пасхальную мацу». Однородные показания следователь вырвал еще у двух христианских служанок. На этом основании он арестовал оговоренных евреев, сначала двух почтенных женщин из семейств Берлин и Цетлин, а затем их мужей и родных и многих других членов общины. Сорок два человека были брошены в тюрьму. Узников допрашивали «с пристрастием», применяя близкие к пытке приемы старой полицейской юстиции; но все они с негодованием отрицали свою виновность и на очных ставках с Терентьевой резко уличали ее во лжи. Страхов в своих донесениях уверял Хованского, что напал на след чудовищного преступления, совершенного целым кагалом. Сообщая об этом в Петербург, Хованский представил дело как преступление, совершенное на религиозной почве, и получил в ответ жестокую резолюцию императора Николая I (26 авг. 1826): «Так как оное происшествие доказывает, что жиды оказываемую им терпимость их веры употребляют во зло, то в страх и пример другим — жидовские школы (синагоги) в Велиже запечатать впредь до повеления, не дозволяя служить ни в самих сих школах, ни при них».
То был суровый язык наступившего тем временем нового царствования. Начало его совпало с возобновлением следствия по Велижскому делу, и это совпадение имело роковые последствия для всех русских евреев. Судя по содержанию и резкому тону резолюции, Николай I был в тот момент убежден в наличности ритуального преступления. Загадочное, нелюбимое племя предстало перед новым царем в виде скопища изуверов и злодеев, убивающих христианских детей. Под этим мрачным впечатлением разрабатывался тогда в Петербурге потрясший вскоре все еврейство устав о рекрутчине, обрекший на мученичество еврейских младенцев... Кару несло все еврейское население России, но особенно трагично было положение велижской общины, подвергшейся ужасам своеобразного осадного положения. Большая община была объявлена под подозрением, все синагоги были закрыты, как какие-то злодейские притоны, и несчастным нельзя было даже собираться, чтобы вместе излить душу в молитве; все торговые дела прекратились, лавки закрылись, и сумрачные лица мелькали по улицам города, погруженного в глубокий траур.
Страхов, председатель следственной комиссии, все более растягивал сеть следствия. Терентьева и другие «доказчицы», хорошо содержимые в тюрьме, давали все больше воли своей фантазии. Они «припомнили» и раскрыли перед следственной комиссией ряд других религиозных преступлений, совершенных евреями: убийства детей в пригородных корчмах, осквернение церковной утвари и т. п. Хованский поспешил сообщить о новых разоблачениях зорко следившему за ходом следствия царю, но тут он уже проявил излишнее усердие: царь почувствовал что-то неладное в этом бесконечно растущем клубке преступлений и на докладе положил резолюцию (окт. 1827): «Надо непременно узнать, кто были несчастные сии дети; это должно быть легко, если все это не гнусная ложь». Его убеждение в виновности евреев явно поколебалось. Стараясь пополнить недостаток действительных улик, комиссия через Хованского сносилась с губернаторами «черты оседлости», требуя от них сведений о местных ритуальных процессах прошлых лет. Под влиянием этих розысков было возобновлено «преданное забвению» Гродненское дело 1816 года. Какой-то выкрест Грузинский из местечка Бобовни (Минской губернии) заявил следственной комиссии, что он готов показать описание чина ритуального убийства в одной «тайной» еврейской книге; но когда книгу добыли и перевели указанное место, оказалось, что там речь идет о правилах убоя скота по еврейскому закону. Ошельмованный ренегат сознался, что сделал свой донос из желания заработать, и по царскому повелению был сдан в солдаты. Недоверие к велижскому следствию росло в Петербурге. Дело было изъято из рук запутавшейся в сети лжи следственной комиссии и передано в Сенат (1830).