Тем временем казаки ворвались в город и вместе с мятежными стрельцами и астраханскими жителями продолжили избиение иноземцев и стрельцов, оставшихся верными присяге. Подробности этой резни мы можем узнать из записок голландца Стрейса: « … пришёл к нам полковник англичанин Фома Бапле (Билли) и сказал, что весь город изменён и стрельцы его полку лицо и ноги ему копьём прокололи, потому, что он весь был в латах, и для того невозможно было его до смерти убить, и того ради, что он сказал им, чтоб верно служили и не яко казаки бунтовали».
К полудню 24 июня истребление защитников подошло к концу. Капитан Виндерос был связан своим слугой и зарезан. Капитану Бутлеру повезло больше, видя гибель Виндероса, он решил бросить батарею и бежать с уцелевшим лекарем с «Орла»: «… помятуя, что башнею бойница бывала, что нам можно через ту уйти, дабы наши стрельцы нас всех порубили, я велел лекарю и слуге его и двум матросам за собою идти, и к башне мы пришли, велел я караульщикам нас пропустить, … из городу из мушкетов крепко по нас стреляли, а в нас не попали, и то уже третий час дня».
Митрополит Иосиф, узнав о ранении воеводы, тот час прибыл в соборную церковь для его утешения и причастия. В церкви, кроме раненого воеводы Прозоровского и других служилых и приказных людей, собрались многие горожане с жёнами и детьми, в надежде найти здесь спасение, от обезумевшей от крови и насилия толпы. Но их надежды оказались тщетными. Дьяки Табунцов и Фролов, со стрелецкими головами и сотниками, заперли ворота сев в осаду: « … чтоб их воров и изменников не пустить».
Разин, войдя в город, через Пречистенские вороти и житный двор, и узнав об укрывшихся в соборной церкви служилых и приказных людях, приказал ломать двери церкви и избивать укрывшихся в ней. Мятежные стрельцы и казаки стали тот час ломиться в неё: «Прежде реченный же пятидесятник Фрол прозваньем Дура, многих воров резаше ножом. Они же воры, сквозь железные двери в соборную церковь стреляша ис пищали и за стольким местом у некоей жены убили младенца полутора года… та же пищаль пробило киот пресвятые владычицы