Гарнизоном в Вольмаре командовал майор Якоб Спренгпорт, немец по происхождению, недавно получивший шведское дворянство. Силы осаждённых были настолько малочисленны, что Спренгпорту для обороны крепости пришлось привлечь всё мужское население города и укрывшихся за его стенами беженцев. Правда, у Спренгпорта был шанс усилить гарнизон за счёт отступавших под ударами поляков отрядов генерала Адеркаса и полковника Толя, но заносчивый и упрямый Спренгпорт отказался им воспользоваться, сославшись на скудость провианта в городе. Он отказался открыть ворота для Адеркаса и Толя и решил оборонять город в одиночку. Оскорблённые Адеркас и Толь удалились в сторону Пернау, а Вольмар остался один на один с многочисленным противником.
Скоро в городе начались повальные голод и болезни, малочисленный гарнизон Вольмара неуклонно таял, но всё ещё держался. Ф.В.Паткуль проявил большую настойчивость и волю для укрепления духа оборонявшихся, день и ночь торчал на стенах крепости и вместе со своими сыновьями-подростками помогал отбивать атаки литовцев. Через пять дней осады Спренгпорт созвал военный совет и объявил, что положение крепости безысходно: кончились провиант, топливо и вода, гарнизон понёс тяжёлые потери – осталось всего 103 человека, способных носить оружие. Противник готовился к генеральному штурму крепости, и отразить его не было почти никаких шансов. Если поляки ворвутся в город, они, по обычаям того времени, устроят резню и грабёж. Комаровский уже три раза предлагал капитуляцию на весьма почётных для шведов условиях. Спренгпортен предлагал сжечь город и отступить в саму цитадель, которую, по его мнению, защищать будет намного легче.
Совет граждан Вольмара отклонил план коменданта крепости и проголосовал за капитуляцию. 27 октября литовско-польский отряд вступил в город. Согласно условиям капитуляции, гарнизон оставлял в Вольмаре трёх офицеров в качестве заложников, всему отряду Спренгпорта предоставлялась возможность свободного выхода из крепости и организованного отступления к Ревелю со знамёнами, двумя полевыми пушками по десять зарядов для каждой, полным вооружением для солдат и офицеров, с дымящимися фитилями и пулями во рту.[10]
Гражданскому населению гарантировалась неприкосновенность, помещикам – старые привилегии, полученные ещё из рук короля Сигизмунда III. В подтверждение этих гарантий поляки выдали всем т.н.Между тем, выпущенный из города отряд Спренгпорта, вместо того чтобы двигаться к Ревелю, как это предписывалось условиями капитуляции, развернулся в сторону Пернау, чтобы соединиться с частями Делагарди. Возможно, это было разумным поступком с военной точки зрения, но для гражданского населения в Вольмаре это оказалось настоящей бедой. Возмущённые вероломством, с которым шведы нарушили условия капитуляции, поляки отменили все обещанные гарантии и взяли гражданское население Вольмара под охрану на правах заложников. Лантрат Ф. В.Паткуль с членами своей семьи надолго застрял в городе.
Поместье Паткулей оказалось в руках польских военных и подверглось систематическому разграблению. Восемь из его детей заболели чумой и в течение нескольких недель один за другим сошли в могилу. Та же участь выпала и на долю его слуг и домочадцев. Не было ни средств, ни сил, чтобы их похоронить. В городе нельзя было найти не только доски, из которых можно было бы сколотить гробы, но вообще не было ни кусочка дерева. Ф.В.Паткулю с трудом удалось получить разрешение поляков на посещение Кегельна и похоронить там умерших детей.
Поляки целых два года безраздельно господствовали в Лифляндии. Только Рига и Пернау – два маленьких островка – оставались во владении шведов. Австрийский кесарь выступил против Карла Х, и всем казалось, что господство шведов в Европе сломлено и что они больше никогда не появятся в прибалтийских пределах. Лифляндцы почувствовали себя брошенными своим королём и пребывали в большом смятении. Страна была разорена, и нужно было как-то налаживать жизнь. Население стояло перед дилеммой: покидать насиженные места и добираться до спасительной шведской территории или принимать присягу польскому королю. Оккупанты делали всё, чтобы правдой и неправдой убедить лифляндских баронов в том, что им следовало сделать выбор в пользу второго варианта.