Допросы длились, длились, да все без толку. Пора было, конечно, открывать следствие, да дело тянули те самые «волосатые руки». Дарья хоть и находилась под надзором, но жила в своем московском доме и втихаря продолжала терзать и мучить безропотных людей своих. Крепостная Марина Федорова жаловалась полицейским надзирателям, что помещица по‑прежнему всех бьет и мучит, морит голодом, заставляет в зимнее время в холодном покое мыть полы и отряхивать из оконниц голыми руками из платья пыль. Дворовый Мелентий Некрасов сетовал, «что тех девок иных, в разные времена, ставливали на дворе босых». А вскоре Салтычиха в очередной раз оказалась недовольной трудом рабынь и произвела массовую казнь. Она приказала конюхам сечь розгами девок Феклу Герасимову, Авдотью Артамонову, Авдотью Осипову и двенадцатилетнюю Прасковью Никитину. Затем заставила их снова мыть полы, хотя они «и ходить на ногах не могли». Фекла Герасимова была едва жива: «Волосы у ней были выдраны, и голова проломлена, и спина от побои гнила». Авдотью Артамонову после сечения «угостили» еще скалкою, а когда она упала, то Салтыкова приказала вынести ее в одной рубахе в сад. И Дарья Николаевна Салтыкова, нагло блестя глазами на дознавателей, продолжала отрицать свои преступления.
Наконец из Тайной канцелярии была подана просьба лично государыне — дозволить подвергнуть злодейку пыткам, дабы вырвать у нее признание. Однако Екатерина, весьма пекущаяся о своем реноме просвещенной, европейской монархини, приказала поначалу попытаться усовестить узницу. В дом Салтыковой поселили священника, который еще четыре месяца обрабатывал помещицу. Толк с этой «обработки» был только один: избиения и истязания слуг прекратились. Намаявшись общаться с распутной, буйной, злословной Дарьей, священник объявил, что «сия дама погрязла в грехе» и добиться от нее раскаяния невозможно.
И вот наконец, спустя без малого два года после принятия челобитной от Ермолая Ильина и Алексея Савельева, то есть 17 мая 1764 года, на Дарью Николаевну Салтыкову было наконец заведено уголовное дело. Началось следствие. Первым призвали к допросу… Ермолая Ильина и принялись пенять ему, зачем‑де раньше не донес на «душегубицу и людоедицу свою госпожу». Ермолай ответствовал, что «по приказу помещицы, многих, взятых из разных деревень во двор, девок и женок бивал, во время чего и сама она, помещица, сверх их побои, тех же бивала, которые от тех побоев вскоре и умирали, но всех поименно, которая тогда бита, и после того, в какое время умерла и где каждая похоронена — того точно показать не может. А что она, помещица, ему, Ильину, так часто приказывала многих девок и женок бить и при том и сама их смертно бивала, и те девки и женки от таких ея смертных побои помирали, — о том он, Ильин, нигде не объявлял и не доносил, убоясь оной помещицы своей, а более того, что и прежние доносители: женка Василиса Нефедьева, Федор Иванов Сомин и Федот Михайлов Богомолов наказаны кнутом; то ежели б и он, Ильин, стал доносить, также ж был истязан или еще и в ссылку послан, чего опасаясь и не доносил».
Следствие длилось четыре года, и вот Юстиц‑коллегия в 1768 году признала Дарью Салтыкову виновной в «законопреступных страстях ее» и удостоверила, что она «немалое число людей своих мужеска и женска пола бесчеловечно, мучительски убивала до смерти». «Немалое число» означало тридцать восемь человек. Убийство еще тридцати семи человек обоего пола и «блудное ее, Салтыковой, житие с капитаном Николаем Тютчевым» следствием доказаны не были. Юстиц‑коллегия требовала для «людоедицы» смертной казни. Однако императрица Екатерина Алексеевна продолжала гордиться своим либерализмом. Указом от 12 июня 1768 года она приказала лишить Салтычиху дворянского сословия, всех званий, имущества, материнских прав и, поскольку столь усердное жестокосердие позорно и оскорбительно для особы женского пола, постановила «впредь именовать сие чудовище мущиною».
Кстати, во время следствия выяснились имена и личности покровителей и заступников Дарьи Салтыковой. Иные из них были отправлены в ссылку, иных приговорили к публичной порке, вырыванию ноздрей и последующей вечной каторге в Нерчинск. Саму же Дарью Салтыкову, которую теперь никто не именовал иначе как Салтычихою, 17 ноября 1768 года подвергли гражданской казни на Красной площади.