За розробленим М. Костомаровим маршрутом, навесні 1880 року І. Рєпін разом із юним художником В. Сєровим помандрував на Запоріжжя. Довго вони блукали островом Хортиця, знаходячи мідні ґудзики, бляхи, старовинні гроші, порохівниці й іржаві шаблі. Після Хортиці Рєпін вирушив слідами січовиків до двох мальовничих сіл — Капулівки та Покровського. Тут він зустрів справжніх нащадків запорозького лицарства.
Восени 1880 року І. Рєпін повернувся до Москви. У жовтні того ж року до його майстерні завітав відомий російський романіст Лев Толстой. Саме цей візит указав художникові новий напрям у створенні картини. Поглянувши на полотно, Лев Миколайович відзначив, що це лише етюд, який відображає окремий епізод життя запорожців. На думку письменника, задум має бути набагато ширшим, більш значущим. Л. Толстой уважав, що слід було відбити у творі головну думку художника–реаліста — високе почуття національної гідності й гордості, непереможну силу запорозького духу.
Справедливі й розумні зауваження Л. Толстого, які художник прийняв зі щирою вдячністю, змусили І. Рєпіна замислитися, і він відразу ж узявся перероблювати ескіз. Збільшив формат полотна й кількість дійових осіб, переставив окремі постаті та створив зображення козацьких зборів.
Уже був готовий і ескіз картини, але для великого полотна художникові багато чого бракувало.
1886 року на святкуванні 25–ї річниці з дня смерті Т. Шевченка Ілля Юхимович познайомився з відомим дослідником запорозької старовини Д. Яворницьким. Це знайомство започаткувало сорокачотирирічну дружбу між талановитим художником і видатним ученим. Ілля Юхимович, побачивши молодого історика, щойно той прибув на святкування, підійшов до нього. Міцно потиснувши один одному руки, вони сіли поряд, і між ними зав'язалася невимушена й щира розмова. Рєпін розповів Яворницькому, що хоче намалювати запорожців, які зібралися на раду й складають відповідь турецькому султанові на його грізний лист. Земляки говорили про Україну, Запорозьку Січ, а також розпитували один одного про те, хто над чим працює.
Вони обидва народилися й виросли на Слобожанщині, де в народній пам'яті ще жили спомини про славетні козацькі часи. Рєпін народився 24 липня (5 серпня) 1844 року, в Чугуєві в родині військового поселенця. Батьки художника займалися перепродажем коней. До них часто приїздили селяни з навколишніх сіл, і тоді подвір'я ніби перетворювалось на ярмарок, у гомоні якого переважала мелодійна українська мова.
Улюбленим місцем дитячих забав Рєпіна та його однолітків став ліс, що розкинувся на схилах Сіверського Дінця. Ще з дитячих років Ілля Юхимович познайомився з побутом України, її фольклором і мистецтвом. Малювати почав дуже рано. Спочатку він розписував скрині та писанки, а перші художні навички отримав у місцевій школі військових топографів. Переїхавши до Петербурга, з 1863 року навчався в малювальній школі Спілки заохочення мистецтв (у тому числі й у І. Крамського), а в 1864–1871 роках — в Академії мистецтв.
Здобувши вищу освіту в Санкт–Петербурзькій академії мистецтв, у 25–річному віці він уже мав репутацію портретного живописця (всього створив понад 300 портретів). Як пенсіонер Академії, провів чотири роки в Італії та Франції. У 1877 році повернувся до Чугуєва, потім жив у Москві та Петербурзі, а з 1900–го в Куоккалі (Фінляндія), у своєму маєтку «Пенати», де помер у віці вісімдесяти шести років, залишивши по собі багатий і прекрасний художній спадок.
У 1888 і 1889 роках за запропонованим Яворницьким новим маршрутом Рєпін відвідав Україну, Кубань, Північний Кавказ, де зустрічався з нащадками запорожців.
В Одеському міському музеї замалював козацьку зброю, портрети–парсуни братів Шиянів, ктиторів Нікопольської січової школи. По дорозі на Чернігівщину, до Качанівки, маєтку В. Тарновського–молодшого, зупинявся в Києві в академічного приятеля М. Мурашка. В університетському музеї зробив акварельну копію народної картини «Козак Мамай», а в Братському музеї змалював списи часів Б. Хмельницького (Київський музей російського мистецтва). Завітав до села Качанівка, де його ласкаво прийняв великий збирач запорозької старовини В. Тарновський, колекція якого стала художнику в нагоді. Тут же, у Качанівці, він намалював ефектний портрет господаря в червоному жупані біля старовинної гармати («Гетьман. Портрет В. В. Тарновського», 1880 рік, Сумський художній музей).
У пошуках нових вражень Ілля Юхимович поїхав і на Кубань, де жили нащадки запорожців. Саме під час цієї подорожі він із Д. Яворницьким зустрів козака–станичника Василя Олешка, в рисах обличчя якого побачив прообраз героя своєї картини — Івана Сірка. У музеї Кубанського війська виконав низку малюнків–копій зі старовинних козацьких портретів; у станиці Пашківській робив портретні зарисовки.
Яворницький став діяльним порадником художника в роботі над запорозькою темою. Новий колоритний типаж, блискучі екскурси Яворницького в історію Січі та нарис про легендарного кошового Івана Сірка, написаний спеціально для Рєпіна, дали імпульс подальшій роботі над цією темою.
І. Рєпін створив величезний фонд художніх ескізів. Корній Чуковський згадував, що Рєпін мав у своїх альбомах кількасот етюдів до «Запорожців», більшість із яких згодом потрапила за кордон, звідки назад не повернулася.
З кожною поїздкою місцями козацької слави художник відновлював роботу над картиною, працював з більшою енергією та запалом.
У своїх малюнках він відтворив риси волі, природний розум, відвагу, велич та гумор. До свого альбому Рєпін зробив замальовку могили Івана Сірка в Капулівці. Художник побував і в запорозьких селах Грушівка та Старі Кодаки, де, відвідавши козацькі церкви, знайшов багато старовинних речей, що потрапили туди з Січі. Зробив ескізи натовпу людей, які збиралися на Олександрівській пристані.
Повернувшись 1899 року, І. Рєпін дещо по–іншому побачив композицію картини — і почав писати її заново, у більшому форматі (217x361, а перший варіант — 170x265). Працював над нею ще чотири роки. «Картину свою, здавалося, ось–ось мав би закінчити. Але під напливом нових знань почав на новому полотні, вийшло дві картини», — написав М. Мурашко, відвідавши майстерню художника.
Рєпін запросив Дмитра Івановича до своєї майстерні, аби показати йому ескіз величної картини. Він побоювався критики такого знавця історії Запорозької Січі, як Яворницький.
Перша зустріч, про яку вони попередньо домовилися, хвилювала обох: Д. Яворницькому хотілося чимшвидше побачити степових лицарів, а Рєпіну кортіло дізнатися, що скаже дослідник.
Картина сподобалася Яворницькому. Він щиро хвалив автора за вдалий сюжет і його чудове втілення: «Святе діло ви робите, любий Ілля Юхимович. Пишіть велику картину!»
Дмитро Іванович запропонував Рєпіну свою допомогу, надавши книги з історії запорозьких козаків, свою колекцію зброї, жупани, чоботи, люльки, сулію з горілкою й навіть череп, знайдений на Чортомлицькій Січі. Історик віддав фото запорозького прапора, Дніпровських порогів і нащадків запорожців. Д. Яворницький приводив до художника своїх земляків та знайомих, які позували художникові. Все нові й нові козацькі постаті з'являлися на полотні. На думку Д. Яворницького, вони були прекрасними, та художник говорив, що до них треба ще «трохи доторкнутися пензлем». Дмитро Іванович у майстерні художника став досить частим гостем, а інколи й натхненником та порадником.
Рєпін дуже високо цінував щедру допомогу Яворницького у створенні картини й не залишився в боргу. У перший рік їхнього знайомства художник подарував Дмитрові Івановичу дев'ять малюнків для його двотомника «Запорожье в остатках старины и преданиях народа». У передмові до першого тома історик писав: «Автор не може не висловити щирої подяки глибокошановному Іллі Юхимовичу Рєпіну, що подав до цього твору кілька малюнків з власної колекції і не відмовив у добрих порадах під час вибору їх до видання».
Майже кожного тижня історик бував у видатного художника. У свою чергу, Ілля Рєпін відвідував Яворницького, де суботнього вечора збиралася українська молодь, яка проживала в Петербурзі. Серед тих молодих людей були співаки, музики, артисти й художники. Такі зустрічі Дмитро Іванович жартома називав «збіговиськами». На них він з особливою любов'ю згадував перший ескіз майбутньої картини, що був написаний олією ще 1877 року і подарований йому художником. Історик вважав цей подарунок «найдорожчим скарбом». Але, на жаль, невдовзі був змушений розпрощатися з ним.