Лишь только русские ворвались в город, как пишет Курбский, многие из них, падкие до корысти, бросились грабить дома. Да и было на что позариться: многие дома и лавки были полны золота, серебра, дорогих мехов и самоцветных камней. Иные воины, которые лежали на поле, притворившись тяжелоранеными или убитыми, вскакивали, бежали в город и принимались усердно за грабёж. Набежали в город даже кашевары и обозные люди. Казанцы заметили это и, видя, что против них стоит не особенно много русских воинов, поналегли на них всею силою и стали их теснить; те начали отступать. Тогда страх обуял русских грабителей: они ударились в бегство. Иные из них не попадали в ворота и бросались с захваченным добром через стены; а другие кидали и добычу, бежали и кричали впопыхах: «Секут, секут!» Сам царь увидел бегущие толпы своих людей, сначала было упал духом; но, узнав, в чём дело, ободрился и послал половину своего полка (10 тысяч человек) на помощь бившимся в городе, а тех, что кидались на грабёж, велел беспощадно убивать. Свежее войско, вступившее в город, помогло сломить отчаянную оборону. В самом городе долго ещё кипела яростная схватка. В страшной тесноте трудно было управляться копьями и саблями — враги схватывались руками и резались ножами, попирая ногами мёртвых и раненых. Иные воины лезли на кровли домов и оттуда разили врагов. Князь Воротынский просил помощи. Царь послал пеших воинов — конным невозможно было бы и пробраться в тесноте. Самая жаркая битва кипела около мечети, в которой затворилось значительное количество татар вместе со своим главным муллою. Татары отчаянно защищали свою святыню. Когда же в жаркой схватке пал их мулла, то оставшиеся в живых кинулись на царёв двор. Царь Едигер запёрся в своём дворце и долго отбивался от русских. Наконец, видя, что тут ему не спастись, ринулся со своим отрядом к воротам, думая прорваться сквозь ряды русских из города. Но путь ему загородил отряд Курбского, а сзади напирало главное русское войско. Татары по трупам своих взобрались на башню и закричали русским, что хотят вступить с ними в переговоры. Русские перестали биться, и татары начали говорить: «Пока стоял юрт и место главное, где престол царский был, до тех пор мы бились до смерти за царя и за юрт. Теперь мы отдаём вам царя живого и здорового: ведите его к своему царю! А мы выйдем на широкое поле испить с вами последнюю чашу». Выдав царя вместе с тремя приближёнными к нему вельможами[50], татары бросились прямо со стены на берег Казанки и хотели пробиться к реке, но, встреченные залпом из русских пушек, поворотили налево вниз, бросили доспехи, разулись и перебрели речку, в числе 6000 человек.
Войско ответствовало на эту речь радостными кликами. Затем царь устроил в стане радостный пир своим сподвижникам-героям. В этот же день он отправил своего шурина, князя Данилу Романовича, в Москву с радостною вестью к супруге, митрополиту и брату Юрию.
Казань была взята, но необходимо было распорядиться относительно воинственного народонаселения, жившего в её области и находившегося в зависимости от неё. Иоанн разослал по всем улусам чёрным ясачным (податным) людям жалованные грамоты, в которых писал, чтобы они шли к нему без страха: он их пожалует, а они бы платили ему ясак, какой платили прежним казанским царям. Арские люди и луговая черемиса прислали к царю с челобитьем, изъявляя покорность. Успокоенные царскими грамотами, они возвратились в свои дома из лесов, куда попрятались после разгрома Казани.
4 октября вся Казань была очищена от трупов. Царь поехал в неё в другой раз, выбрал среди города место, водрузил на нём своими руками крест и заложил церковь в честь Благовещения Пресвятой Богородицы. Отслужили молебен, освятили воду и совершили крестный ход по городским стенам. На третий день, 6 октября, заложенная церковь Благовещения была уже готова и освящена.
В тот же день царь назначил наместником в Казань большого боярина, князя Александра Борисовича Горбатого и боярина князя Василия Семёновича Серебряного, оставил с ними дворян своих больших, много детей боярских, стрельцов и казаков.