Едигер заперся с остальными своими воинами у себя во дворе и оборонялся в нем еще часа полтора; наконец он решил пробраться наружу; но русские плотно окружили его со всех сторон. Тогда татары взвели Едигера на башню и просили приостановить сечу. Просьба их была исполнена, и они стали говорить: «Пока стоял юрт наш и место главное, где престол царский был, до тех пор мы бились до смерти за царя и юрт; теперь отдаем вам царя живого и здорового; ведите его к своему царю, а мы выйдем на широкое поле испить с вами последнюю чашу». Затем татары выдали царя Едигера с тремя главными вельможами, а сами в числе до 6000 человек начали бросаться прямо со стен на берег Казанки; однако здесь они были встречены залпом русских пушек; тогда татары поворотили влево, бросили доспехи, разулись и стали перебираться через реку. Чтобы преградить им путь к бегству, князья Андрей и Роман Курбские с несколькими стами человек обскакали татар и смело врубились в их ряды, но были смяты, причем Андрей Курбский упал замертво с коня, и только четырем другим воеводам: князьям Семену Микулинскому и Михаилу Васильевичу Глинскому со Львом Салтыковым и Иваном Шереметевым удалось нанести уходящим казанцам окончательное поражение; лишь немногие раненые успели убежать в лес. В самой же Казани не осталось в живых ни одного из ее защитников. Иоанн приказал избивать всех вооруженных, щадя только женщин и детей.
Так пала Казань. Узнав, что город окончательно в наших руках, государь тотчас же приказал священнику служить молебен и собственноручно водрузил крест на том месте, где стояло царское знамя во время взятия города; вместе с тем он приказал соорудить тут же церковь во имя Нерукотворного Спаса. Когда молебен окончился, князь Владимир Андреевич со всеми боярами и воеводами принесли государю свои горячие поздравления. Иоанн скромно отвечал, что он обязан этим воле Господней и трудам своих доблестных сподвижников.
Затем Иоанн приказал очистить одну улицу от мертвых тел и, радостно приветствуемый своими победоносными войсками и тысячами освобожденных русских пленных, проехал до бывшего дворца Едигера. Государь велел тушить пожары, а все взятые сокровища и пленников отдал своему воинству; себе оставил только пленного Едигера, его знамена и городские пушки. Побыв в городе, Иоанн вернулся в свой стан, горячо помолился в походном храме во имя святого Сергия, а затем отправился к столу и стал щедро раздавать всем награды.
4 октября государь опять посетил Казань, уже очищенную от трупов, и выбрал место для сооружения соборного храма во имя благовещения; он собственноручно заложил его, после чего обошел с крестным ходом городские стены и приказал освятить город; здесь же он принял присягу и челобитье от луговых черемис и арских людей. Через день, 6-го числа, деревянный собор во имя Благовещения был уже закончен, сооружен и освящен.
Государь назначил в Казани своим большим наместником князя Александра Шуйского-Горбатого, дав ему в товарищи князя Василия Серебряного, и, оставив им значительный отряд из боярских детей, стрельцов и казаков, отбыл 11 октября в обратный путь.
Не доезжая до Владимира, Иоанн был встречен боярином Траханиотом, который привез ему радостную весть от царицы Анастасии – о рождении ею сына-первенца – царевича Димитрия. Перед тем чтобы въехать в столицу, Иоанн заехал в Сергиеву лавру, где горячо молился в храме Живоначальной Троицы у раки Чудотворца. Вся Москва вышла встречать своего великого государя, славного победителя Казанского царства: огромное поле от реки Яузы до посада едва вмещало собравшийся народ, восторженно провозглашавший: «Многая лета царю благочестивому, победителю варваров, избавителю христианскому».