Тогда епископ Смоленский Варсонофий вышел на мост и стал просить у великого князя перемирия до следующего дня. Но Василий не согласился и велел бить по городу из всех пушек со всех сторон. Варсонофий вернулся в город, собрал весь церковный причт, надел ризу, взял крест, иконы и вместе с наместником Сологубом, панами и простыми людьми снова вышел на мост и обратился к Василию: «Государь князь великий! Много крови христианской пролилось, земля пуста, твоя отчина. Не погуби города, но возьми его с тихостию». Тогда Василий подошел к владыке для благословения, а затем велел ему, Сологубу и панам идти к себе в шатер.
На следующий день, 30 марта, Василий III послал в Смоленск своих воевод Данилу Щеню с товарищами, дьяков и подьячих с заданием переписать всех жителей и привести к присяге «быть за великим князем и добра ему хотеть, за короля не думать и добра ему не хотеть». К вечеру следующего дня все смоляне были переписаны и приведены к присяге. А 1 августа Василий III вместе с владыкой Варсонофием торжественно вступил в Смоленск, где был радостно встречен всем народом. После молебна и многолетия в соборной церкви владыка сказал великому князю: «Божиею милостию радуйся и здравствуй православный царь Василий, великий князь всея Руси, самодержец, на своей отчине, городе Смоленске на многие лета!»
Смоленским князьям, боярам и мещанам Василий объявил свое жалованье, уставную грамоту и назначил им наместником боярина князя Василия Васильевича Шуйского, а затем позвал всех обедать, а после обеда все получили великокняжеские дары. Сологубу же и сыну его Василий сказал: «Хочешь мне служить, и я тебя жалую, а не хочешь, волен на все стороны». Сологуб выразил желание вернуться к своему королю и был отпущен. А в Польше его объявили изменником и отрубили голову. Всем остальным королевским служилым людям Василий III также предложил на выбор – остаться у него на службе или возвратиться к Сигизмунду. Оставшиеся получили по два рубля и по сукну, те же, кто решил уехать к королю, получили по рублю. Многие смоляне уже давно хотели покинуть свой город, и тем, кто ехал в Москву, давали подъемные, те же, кто оставался, удерживали за собой свои вотчины и поместья.
Вскоре в Смоленске сторонники короля устроили заговор, причем во главе его стоял епископ Варсонофий. Он отправил к Сигизмунду своего племянника с письмом такого содержания: «Если пойдешь теперь к Смоленску сам или воевод пришлешь со многими людьми, то можешь без труда взять город». Король обрадовался и направил заговорщикам милостивую грамоту и богатые дары.
Однако большинство смоленских дворян и мещан тяготели к Москве. Кто-то из них донес на заговорщиков московскому наместнику Василию Шуйскому. Тот велел схватить Варсонофия и других заговорщиков, посадил под стражу и о случившемся доложил великому князю в Дорогобуж. В это время к Смоленску подошел князь Константин Острожский. Надеясь на помощь Варсонофия, король отправил с Острожским только шеститысячный отряд. Но Шуйский разочаровал его, повесив всех заговорщиков, кроме Варсонофия, на городских стенах на виду у польского отряда. Причем, как гласит летопись, «который из них получил от великого князя шубу, тот был повешен в самой шубе; который получил ковш серебряный или чару, тому на шею привязали эти подарки и таким образом повесили».
Далее война шла с переменным успехом. Мирный договор был заключен в Москве лишь 25 декабря 1522 г. Согласно договору, Смоленск остался за Великим княжеством Московским. Граница между Литвой и Московским государством проходила по Днепру ниже Смоленска и затем вверх по впадающей в Днепр реке Мере (Морее) до реки Иваки.
Заговор Варсонофия оказался на руку великому князю московскому. Во-первых, у Василия III появился повод сменить смоленского владыку. Варсонофий был доставлен в Москву, а затем сослан в заточение в Спасо-Каменный монастырь. Вместо же Варсонофия московский митрополит Варлаам рукоположил в Смоленске епископом архимандрита Чудова монастыря Иосифа. Тут следует отметить две очень важные детали.
Во-первых, Чудов монастырь в Кремле был «придворным монастырем», архимандритами их московские князья (через митрополитов, разумеется) назначали самых верных людей.
Во-вторых, после взятия Смоленска Витовтом смоленские митрополиты и епископы никогда не назначались московским митрополитом. Так, 21-й смоленский епископ Иосиф по прозвищу Салтан был освящен в епископы смоленские константинопольским патриархом Неофитом. Епископ Иосиф, будучи больным, из Смоленска был переведен в Киев митрополитом Литовским князем Александром, а его сменил в Смоленске епископ Варсонофий.