Наконец в 1602 или 1603 году Дмитрий прибыл в Брагин. Здесь он поступил в «оршак» (придворную челядь) князя Адама Вишневецкого. Этот полурусский, полупольский Рюрикович, воспитанный в школе иезуитов и, несмотря на это, оставшийся ревнителем православия, сумел выкроить себе на берегах Днепра самостоятельное княжество – за счет Польши и России. Превосходно осведомленный о русских делах, он, конечно, знал и об угличском происшествии. Тем не менее он сразу и безоговорочно поверил в подлинность Дмитрия. Существует несколько версий относительно того, каким образом царевич открылся ему. По одному известию, Дмитрий опасно заболел (или, быть может, притворился больным) и попросил своего духовника, чтобы после смерти его похоронили, как царского сына. На удивленные вопросы священника он отказался отвечать, сказав, что все подробности тот узнает из бумаги, хранящейся у него под кроватью. Духовник все рассказал князю, и они вдвоем немедленно отправились в комнату Дмитрия и в самом деле нашли документ, о котором он говорил, удостоверяющий, что княжеский слуга на самом деле является русским царевичем. Когда Дмитрий выздоровел, Вишневецкий окружил его почетом, одел в богатое платье, приставил к нему слуг, дал парадную карету с шестеркой великолепных лошадей и начал обращаться с ним с подобающим его сану уважением.
По другому известию, князь взял Дмитрия с собою в баню в качестве слуги и там, рассердившись на его нерасторопность, сильно обругал и ударил. Не выдержав такого оскорбления, Дмитрий горько заплакал и сказал князю: «Если бы ты знал, кто я такой, то не ругал бы и не бил меня: я московский царевич Дмитрий». В доказательство истинности своих слов он показал князю осыпанный бриллиантами нательный крест – подарок его крестного отца, князя Ивана Федоровича Мстиславского.
Третья история носит романтический характер. Согласно ей, Дмитрий открыл себя не у князя Адама Вишневецкого, а у его брата Константина, к которому приехал в свите князя Адама. Здесь, впервые увидев панну Марину, дочь князя Юрия Мнишека, он влюбился в нее и положил ей на окно письмо с описанием своей несчастной судьбы. Марина вызвала его для объяснений, спрятав отца и братьев Вишневецких у себя в комнате, за ширмой. Услышав рассказ Дмитрия, паны поверили ему и обещали руку Марины.
Сейчас уже невозможно отделить правду от вымысла в этих историях (впрочем, письмо Вишневецкого подтверждает версию об открытии Дмитрием своего царского происхождения во время болезни). Как бы то ни было, доказательства Дмитрия вполне удовлетворили князя Адама. Несомненно, что Вишневецкий еще больше убедился в правоте его рассказа, когда в Брагин стали стекаться беглые русские люди – все они, как один, сразу признавали в Дмитрии истинного царевича.
Таковы сведения о Дмитрии, которыми Сигизмунд III мог располагать к началу 1604 года. Сенаторы, откликнувшиеся на его окружное послание, отнеслись к истории царевича с недоверием. Так, епископ Плоцкий Альберт Барановский писал: «Этот московский князек для меня очень подозрительная личность. В его истории есть весьма неправдоподобные факты. Во-первых, как мать не узнала умерщвленного сына? Во-вторых, к чему было убивать еще 30 детей? В-третьих, как мог монах узнать царевича Дмитрия, которого никогда не видел? Самозванство вещь не новая. Бывают самозванцы в Польше между шляхтою, при разделе наследства; бывают в Валахии, когда престол остается незанятым; были самозванцы и в Португалии: всем известны приключения так называемого Себастьяна. Потому без веских доказательств полагаться на Дмитрия не следует».
Но в целом в сенаторские письма не содержали ничего определенного. Королю предлагалось следить за Дмитрием, не допускать его сношений с казаками и подвергнуть строжайшей проверке его подлинность. Ян Остророг советовал назначить царевичу пенсию и отослать к папе в Рим на жительство.
Возражения Барановского были очень вескими. Но с другой стороны, Сигизмунд не мог не заметить, что в письме Вишневецкого со слов Дмитрия сообщаются такие факты о жизни московского двора двадцатилетней давности, которые и в польском сенате были известны далеко не всем: например, сведения о сватовстве Грозного к Мэри Гастингс, державшемся русской дипломатией в секрете, или рассказ о гибели малолетнего сына Ивана Васильевича, утонувшего в Белоозере. В конце концов король поручил канцлеру Льву Сапеге расследовать подлинность царевича. Следствие дало потрясающие результаты. Один из слуг Сапеги, некто Петровский, беглый русский, сказал, что в свою бытность в России служил у Нагих в Угличе и теперь сможет опознать царевича или уличить самозванца в подлоге. Вместе со свитой канцлера он вошел к Дмитрию и, увидев его, сразу закричал: «Это истинный царевич Дмитрий!» (по другим сведениям, Дмитрий первый опознал своего бывшего слугу). Затем он пояснил, что опознал царевича по приметам – разной длине рук и бородавке у носа; кроме того на плече Дмитрия оказалось красное родимое пятнышко, которое, по словам Петровского, было и у угличского царевича. Нашелся еще какой-то ливонец, взятый поляками в плен под Псковом: он также утверждал, что знал царевича еще при Иване Грозном. Переговорив с Дмитрием, он заявил: «Это настоящий царевич Дмитрий. Я узнал его по знакам на теле; кроме того, я его расспрашивал. Он помнит много такого, что случалось в его детстве, и чего другой не мог бы знать». (Впрочем, нельзя исключить, что Петровский и ливонец – это на самом деле одно и то же лицо.)
Между тем русские власти начали требовать выдачи Дмитрия, называя его самозванцем. Однако создавалось впечатление, что они само не знают твердо, о ком идет речь. Черниговский воевода Татев писал старосте Остерскому: царевич Дмитрий зарезался в Угличе 16 лет тому назад (то есть в 1588 году) и погребли его в Угличе в соборной церкви Богородицы, а теперь монах-расстрига Григорий Отрепьев, вышедший в Польшу в 1593 году, называет себя его именем. Но русское окружение Дмитрия отвечало: