Несправедливость этого документа пришлось опровергать делом. Через два года командования артполком Варенцов имел три взыскания, около сорока поощрений и блестящую характеристику. И в марте 1939 года его назначили начальником артиллерии 41-й стрелковой дивизии.
Новые уставы исключали управление артиллерией непосредственно общевойсковым командиром. Теперь за всю работу артиллерии отвечал артиллерийский начальник. Он же ею и управлял. И перед боем, и в бою. Роль артиллерийского начальника в войсках сразу возросла. Потом это положение отменят, командовать на поле боя снова будет общевойсковой начальник.
После советско-финской войны в РККА произошли многие изменения. Неудачи заставили вносить срочные поправки. «Огневая мощь артиллерийских полков стрелковых дивизий была усилена за счёт увеличения удельного веса гаубиц в полках. Лёгкий артиллерийский полк переформировывался из трёхдивизионного в двухдивизионный — по две батареи 76-мм пушек и по одной батарее 122-мм гаубиц в каждом дивизионе». Количество пушек уменьшилось на треть. «Зато двухдивизионный гаубичный полк развёртывался в трёхдивизионный и вместо 24 получил 36 гаубиц». Количество орудий в полку оставалось тем же, но количество гаубиц увеличивалось с 40 до 44. Огневая мощь за счёт увеличения количества гаубиц увеличивалась.
«В состав полковой артиллерии входила также батарея 76-мм полковых пушек (6 орудий), батарея противотанковых 45-мм пушек (6 орудий) и миномётная батарея (четыре 120-мм миномёта). Батальонная артиллерия состояла из взвода 45-мм пушек (2 орудия) и роты 82-мм миномётов (6 миномётов). В каждой стрелковой роте находился взвод 50-мм миномётов (3 миномёта)».
В 1940 году с инспекцией в 41-ю дивизию прибыл нарком обороны СССР маршал Советского Союза С. К. Тимошенко. Проверил и дивизионную артиллерию. Были проведены боевые стрельбы. По итогам инспекторского смотра именно артиллеристы получили наивысшую оценку боевой готовности. Начальник артиллерии был награждён золотыми часами с дарственной надписью.
В ноябре 1940 года Варенцов назначен заместителем начальника артиллерии 6-й армии Киевского Особого военного округа, а через полгода — с марта следующего года — начальником артиллерии 6-го стрелкового корпуса.
Началась война. В первые же дни и недели стало очевидным, что основным средством поражения в немецкой армии являются авиация и танки. В нашей армии — артиллерия. Русская артиллерия с момента её зарождения и выхода на поле боя традиционно была сильна. И в войнах в поляками, и со шведами, и с французами.
Шестой корпус входил в состав Юго-Западного фронта. Артиллерийское хозяйство корпуса состояло из двух корпусных артполков и зенитного дивизиона. В каждом из артполков по 36 орудий: 107-мм, 122-мм, 152-мм. Зенитный дивизион: три батареи 76-мм зенитных пушек.
В июне артполки 6-го стрелкового корпуса находились на летнем полигоне под Львовом. К счастью, основную часть артиллерии Варенцов приказал убрать с полевых позиций, рассредоточить по лесным опушкам и тщательно замаскировать. Поэтому пушки и гаубицы не попали под удар немецкой авиации. Зенитный дивизион был развёрнут, расчётам выдали боекомплект.
Надо заметить, что некоторые командиры стрелковых дивизий корпуса, получив информацию от пограничников о выдвижении немцев на исходные позиции, развернули свои полки и батальоны заблаговременно. А потому не были застигнуты врасплох и встретили немцев в окопах.
Полковник Варенцов в эти часы и дни действовал энергично и решительно. Его 152-мм гаубицы поддерживали стрелковые полки, били по танкам, рассеивали пехоту, уничтожали огневые точки, недоступные для стрелкового оружия. Стойко удерживала свой рубеж 41-я стрелковая дивизия. Вскоре оттуда пришло сообщение, что передовым полком дивизия после огневого налёта артиллерии она переходит в контратаку. В результате контратаки полк потеснил противника и вклинился в его порядки на три километра в глубину.
Основная часть дивизионной и корпусной артиллерии весь день 22 июня участвовала в отражении немецких атак, обрабатывала ближний тыл, узлы дорог, броды. Под огонь тяжёлых гаубиц попали немецкие обозы, войсковые колонны, техника, транспорты с боеприпасами и различными грузами. Вся эта махина намеревалась войти в прорыв. Но прорыва не произошло. Трофейные документы, рассекреченные уже после войны, свидетельствуют о том, что немецкое командование вынуждено было приостановить наступление своих войск в районе Томашув и Рава-Русская из-за сильного противодействия советской артиллерии и непрекращающихся контратак русских. Именно в полосе 41-й стрелковой дивизии наносила свой главный удар 17-я полевая армия вермахта. По плану XIV моторизованный корпус группы армий «Юг» должен был входить своими основными силами в прорыв на этом участке с утра 23 июня. Но наши войска по приказу штаба 6-й армии отошли на рубеж восточнее Равы-Русской только в ночь на 27 июня. А до 27-го держались.