Тогда П. и С. Митусовы, видя, что дело повернулось в неблагоприятную для них сторону, предъявили к Дмецову-Ефимьеву встречный иск о признании его незаконнорожденным. Окружной суд, однако, постановил решение в пользу Дмецова-Ефимьева и обязал Митусовых возвратить ему все полученное ими по наследству имущество госпожи Бибиковой. В результате 7 января 1900 года С. Митусов вошел к прокурору санкт-петербургской судебной палаты с заявлением, что решение окружного суда, признавшего Дмецова законным сыном дворян Ефимьевых, было основано на ложных свидетельских показаниях. Ввиду этого приступили к производству предварительного следствия, которым и удалось обнаружить, что Павел Дмецов на самом деле происходил от незаконной связи помещика Ефимьева с крестьянкой Екатериной Дмецовой, по мужу Полуниной. Вместе с тем выяснилась и ложность свидетельских показаний, данных в суде о происхождении Дмецова. На основании этого Павел Дмецов был привлечен к уголовной ответственности по обвинению в присвоении себе не принадлежащих ему прав состояния и в подстрекательстве посторонних лиц к даче ложного под присягой показания, а оставшиеся в живых Барсукова, Денисова, Сретенский и Веретьевский — по обвинению в лжесвидетельствовании.
Дмецов не признал себя виновным и настаивал на том, что он действительно законный сын дворян Ефимьевых. По его словам, сама госпожа Ефимьева говорила ему об этом, и он вполне искренно считал ее своей родной матерью, тем более что и помещик Ефимьев никогда не разубеждал его в этом и оставил даже ему все свое состояние.
Из остальных обвиняемых сознались только Денисова и Барсукова. Первая объяснила на допросе, что, не зная о действительном происхождении Дмецова, она ложно удостоверяла рождение его от госпожи Ефимьевой только потому, что и другие свидетели точно так же говорили на суде. Барсукова же сказала, что она хорошо знает о рождении Дмецова крестьянкой Екатериной, хотя тем не менее на суде, по настойчивой просьбе его, она дала совершенно ложное показание. По словам этой свидетельницы, Павел Дмецов обещал со временем хорошо отблагодарить ее за содействие и успокаивал словами: «Не бойся, — если что и выйдет, я отвечу сам».
Что касается Веретьевского и Сретенского, то они решительно отрицали свою виновность. Первый из них объяснил, что он действительно считал Дмецова законным сыном дворян Ефимьевых, хотя и не присутствовал при его рождении. В таком же смысле он дал показание и под присягой, а если что прибавил в пользу Дмецова, то, вероятно, по забывчивости. Другой обвиняемый оправдывался тем, что он показал под присягой лишь происхождение Дмецова от помещика Ефимьева, но кто была его мать — он не говорил, так как и сам не знал этого.