Этот клич использовали то время, чтобы уведомить власть о каком-нибудь государственном преступлении и ни один чиновник не мог замять это дело. Так произошло и на этот раз. Начался опрос свидетелей, подключились высшие полицейские чины. Злодеяния Салтыков повергли всех в шок. Донесение о них с помощью расторопных фельдъегерей было срочно доставлено в Санкт-Петербург, Екатерине II. Ознакомившись с шокирующим документом, императрица тут же распорядилась расследовать это громкое дело. По высочайшему повелению его вели надворные советники московской юстиц-коллегии — Степан Волков и князь Дмитрий Цианов. Императрица специально выбрала для следствия этих людей.
Дело в том, что для чиновников знатного происхождения и высокого ранга это разбирательство стало бы щекотливым предприятием. Салтыкова могла спокойно подкупить их или попросту попросить по-родственному закрыть дело. И те могли не устоять перед деньгами и влиянием помещицы, даже не смотря на то, что следствие курировала сама Екатерина II. На чиновника типа Волкова нельзя было надавить или запугать: Волков был незнатного происхождения, не имел родственных и деловых связей с преступницей, он был чужд этому кругу, имел незапятнанную и честную репутацию. Тем более он имел могущественного покровителя — саму императрицу! Под такой защитой Волков мог спокойно вести следствие и искать доказательства вины преступницы. Молодой князь Дмитрий Цианов тоже был незапятнанным и честным чиновником и мог оказать посильную помощь своему коллеге в данном разбирательстве.
Салтыкова сразу же села под домашний арест. Екатерина II самолично подослала к ней священника в надежде, что Дарья Николаевна чистосердечно признается во всех своих преступлениях. Но не тут-то было! Добровольно сознаваться в своих злодеяниях кровавая помещица отнюдь не желала. Очень ей не хотелось отправляться на каторгу, а еще хуже — на смертную казнь. Четыре месяца(!) она водила служителя церкви за нос и ни капли не раскаялась. Ошеломленный духовник пришел к императрице и заявил, что сила дьявола в этом человеке сильна как никогда и что помещица закоснела в грехах. Всероссийская самодержица Екатерина II была явно разочарована результатами миссии священнослужителя, но отступаться от Салтычихи не пожелала. Надо знать характер императрицы — в ее словаре не было слов "невозможно" или "сдаваться". Вывести маньячку на чистую воду — вот было первейшее желание императрицы. И все надежды государыни были связаны с Волковым и Циановым. Она верила, что данные следователи, честные и неподкупные люди, оправдают ее надежды и в конце концов, добьются правды в деле Дарьи Салтыковой. И приказала им немедленно отправляться в Москву и постоянно слать от туда депеши о ходе расследования.
Как только Волков и Цианов прибыли в Первопрестольную, то первым делом взялись за Сыскной приказ, московского полицмейстера и самого генерал-губернатора. Копали следователи недаром: выяснилось, что московские чиновники положили под сукно более двадцати(!) жалоб дворовых на Салтычиху, а также кучу актов осмотра тел, заключений о причине смерти ее крепостных. Взятки, оказывается, получали: начальник полицеймейстерской канцелярии Молчанов, прокурор Сыскного приказа Хвощинский, присутствующие Сыскного приказа Вельяминов-Зернов и Михайловский, а также — секретарь Тайной конторы Яров и актуариус Сыскного приказа Пафнутьев. В Сыскной приказе разразился бурный скандал, некоторых сняли с должности, а императрица Екатерина II торжествовала: ее ставка на Волкова и Цианова оправдалась, и следователи на верном пути.
В ноябре 1763 года было доказано, что большинство поданных Салтычихи умерли не своей смертью. Это удалось установить благодаря арестованным счетным книгам помещицы. По записям сделанных в книге Волков и Цианов определили точное количество погибших крепостных, и установить круг влиятельных чиновников замешанных в этом деле. Стало ясно, что большинство слуг умерло насильственной смертью и при весьма загадочных обстоятельствах. Например, несколько раз в услужение к помещице брались красивые (18–20 лет) девушки и через две недели странным образом скоропостижно умирали.
Например, было документально подтверждено, что в 1759 году в Сыскной приказ Москвы предъявлялось для освидетельствования тело крепостного Салтычихи — Хрисанфа Андреева. На теле крестьянина было множество телесных повреждений, кровоподтеков и синяков. Расследование обстоятельств смерти Андреева велось с явными процессуальными нарушениями, и было благополучно и тихо закрыто. Был выявлен факт насильственной смерти в отношении одной из служанок Салтыковой — Марии Петровой. А дело обстояло так…