Через несколько дней после похищения Миллера в парижских газетах появились статьи с кричащими заголовками: «Планировалось похищение двух генералов?» Несмотря на знак вопроса, авторы их скоро убедились, что можно было обойтись без него, — следователи выяснили, что в день похищения Миллера Скоблин настойчиво предлагал Деникину подвезти его на своей машине в Брюссель. Предупрежденный Деникин отказался. В ходе обыска на квартире Скоблина нашли и другие улики: блокнот с лаконичной записью «Белый генерал, ставший писателем», а рядом с этой пометкой детальный план квартиры Деникина.
Случилось то, что случилось. Стратегические намерения НКВД по продвижению своего агента на пост главы крупнейшей эмигрантской антисоветской военной организации оказались сорваны, но руководитель РОВС оказался в руках чекистов. Его доставили на Лубянку, где он содержался под именем Петра Васильевича Иванова в камере № 110.
Практически через неделю, уже 29 сентября 1937 года состоялся первый допрос Миллера. Белый генерал надеялся, что ему дадут письменно пообщаться с родственниками, поэтому подготовил два письма — жене и начальнику канцелярии РОВС генерал-лейтенанту Кусонскому. Ему обещают отправить письма по адресатам в Париж, но это был обман наивного сидельца.
Всю осень следователь вел допросы Миллера, а 27 декабря к нему в камеру явился «железный нарком» — руководитель НКВД Николай Ежов. Создавалось впечатление, что он пришел только для того чтобы посмотреть на свою жертву, так как разговор был ни о чем. На следующий день Миллер направляет ему заявление с приложением на 18 страницах о повстанческом движении в СССР, с некоторыми дополнениями, из которых выходило, что ни РОВС, ни генерал Миллер не имели никакого отношения к антисоветским волнениям внутри страны. Для органов госбезопасности такие данные не представляли никакой ценности, поэтому следователь их вернул подследственному через пару дней.
На допросах генерал Миллер вел себя стойко, как подобает офицеру, попавшему в плен к противнику. Он не сообщил никакой информации, способной причинить вред деятельности РОВС.
Редактор эмигрантского издания «Часовой» В. В. Орехов так писал о Миллере:
С Миллером беседовал, нет, скорее, его допрашивал нарком Ежов, но и ему генерал ничего путного не рассказал, а 30 марта 1938 года обратился к руководителю НКВД с просьбой.
В письме он писал:
Ответа на его просьбу не последовало.
Он 16 апреля обращается к Ежову с новым письмом, в котором просит передать ему Евангелие и разрешить пользоваться бумагой и ручкой или карандашом. Реакции властей и на эти просьбы не последовало.
У надзирателя он спрашивает:
— Вы передали наркому мою просьбу насчет бумаги и карандаша?
— Да! — ???
— Значит, не разрешили…
— Я так и знал… — с досадой рубанул воздух правой ладонью выкраденный и арестованный белый генерал.
Его судьбу окончательно и бесповоротно решил новый нарком внутренних дел Лаврентий Павлович Берия. Все было сделано в экстренном порядке.