Після повернення до Чигирина Хмельницький та Виговський розпочинають вирішальний етап дипломатичних зносин з російським урядом. З Москви в Україну вирушило велике посольство на чолі з боярином В. В. Бутурліним – видатним політичним діячем Московської держави XVII ст. Воно поспішало до Переяслава, де скликалася рада щодо укладення союзу України з Росією. В Переяслав з’їхалося чимало козацької старшини, туди навіть приїхали дружини Хмельницького та Виговського.
10 січня 1654 р. Бутурлін прибув до Переяслава, де його зустрічав переяславський полковник Тетеря. Надвечір 16 січня приїхав Богдан Хмельницький, а наступного дня – Іван Виговський. Ввечері 17 січня до будинку, де стояв Бутурлін, прибули Хмельницький, Виговський і Тетеря і розпочали переговори про українсько-російський союз. 18 січня відбулася таємна старшинська рада відносно цього союзу, а після неї було скликано велику раду о другій годині дня, яка теж дала згоду на союз. Бутурлін не був присутнім на цій раді, а відомості про її перебіг занотував у своєму статейному списку нібито зі слів Виговського. Після Переяславської ради Хмельницький, Виговський і Тетеря прибули до Бутурліна і офіційно повідомили його про рішення ради. Російський посол передав тоді гетьману царську грамоту, яку зачитав присутнім Виговський. Тоді ж і виникла криза в переговорах, викликана відмовою Бутурліна вчинити від царського імені взаємну присягу, яка б гарантувала (принаймні формально) збереження «прав і вольностей» України.
Навіть коли Бутурлін уже був в церкві, йому довелося довго чекати результатів чергової старшинської ради. До церкви прибули Виговський і Тетеря й поставили знов вимогу присягати від царського імені. Цей тривалий диспут закінчився безрезультатно, і рада продовжилася. Нарешті у церкві з’явилися Хмельницький та Виговський у супроводі полковників. Першим присягнули царю гетьман та генеральний писар, за ними Тетеря й Джеджелій та інші присутні полковники.
Одностороння присяга царю при невизначеності умов договору була серйозним політичним прорахунком Хмельницького та Виговського і мала тяжкі наслідки. Щоправда, деякі історики вважають, що керівникам Української держави вдалося все ж добитися від Бутурліна взаємної присяги. Про це ж посередньо свідчить царська грамота, якою гарантувалися права і вольності України.
Після присяги в церкві присутньої у Переяславі козацької старшини продовжилися переговори про умови союзу України з Росією (18-го, 20-го та 22 січня). Їх проводили Виговський, Тетеря, Зарудний, Лісницький та деякі інші полковники. Саме тоді Виговський пообіцяв навернути до цього союзу і Білорусь. Зокрема, він вказував на прихильну до цього союзу білоруську шляхту в Могилеві (Кость Поклонський). 22 січня у переговорах взяв участь і Хмельницький, який пообіцяв вжити заходів щодо приєднання до союзу і Кримського ханства разом з ногайськими ордами. Тоді ж мова знов зайшла про гарантії царем «прав і вольностей», інакше нема чого їхати до Москви і в «людей в городах будет в сумненье». Бутурлін ще раз запевнив представників українського уряду у щирості намірів царя. Коли переговори щодо головного питання в загальних рисах завершилися, Виговський не проминув нагоди поклопотатися про підтвердження свого права на володіння рядом маєтностей. Пізніше до Москви вирушив Данило Виговський, котрий привіз царські жалувані грамоти на ряд маєтностей всьому роду Виговських. Зокрема, за генеральним писарем закріплювався Остер, Козелець, Ромни, Трипілля, Стайки і ще ряд сіл, за Данилом Виговським – Прилуки і т. д. 23 січня 1654 р. гетьман та писар урочисто провели посольство Бутурліна з Чигирина.