Пропажу святыни обнаружили ранним утром 29 июня 1904 года. Дверь в храм была взломана, церковный сторож Захаров связан. Исчезли две иконы: Казанская Богоматерь и Спас Нерукотворный.
На ноги тут же была поднята полиция, и по горячим следам похититель был быстро найден. Им оказался Варфоломей Чайкин (известный еще как Стоян), крестьянин двадцати восьми лет, рецидивист и специалист по церковным кражам. В 1903 году он похитил из Спасского монастыря в Казани митру и другие церковные вещи, в Коврове из кладбищенской церкви — ризу с иконы, в 1904 году совершил кражи в Рязани, в Туле (тогда была похищена риза с иконы Казанской Богоматери стоимостью 20 тысяч рублей), в Ярославле. Причем самих образов он не крал, а лишь сдирал с них ризы. И на этот раз он утверждал, что драгоценности и оклад образа продал, а саму икону расколол и сжег в печи.
25 ноября 1904 года начался судебный процесс. На нем было шесть подсудимых: сам Чайкин-Стоян и некто Комов — виновники кражи, церковный сторож Захаров, которого подозревали в соучастии, ювелир Максимов, обвинявшийся в содействии и скупке золота и жемчугов с икон, сожительница Чайкина Кучерова и ее мать Шиллинг, которых обвиняли в укрывательстве виновников кражи и похищенных ценностей.
Примечательно, что Чайкин на предварительном следствии отрицал уничтожение икон. Но сожительница, ее малолетняя дочь и мать показывали, что видели, как он разрубал иконы на щепки и сжег в печи. При обыске в печи были действительно найдены 4 обгорелые жемчужины, загрунтовка с позолоты, 2 проволоки, 2 гвоздика, 17 петель, которые, по показаниям монахини-свидетельницы, находились на бархатной обшивке иконы. По показаниям Шиллинг, пепел от икон был брошен в отхожее место, где и был найден полицией.
В итоге Чайкину дали двенадцать, а Комову — десять лет каторги, Максимову — два года и девять месяцев исправительных арестантских отделений, Кучеровой и Шиллинг — пять месяцев и десять дней тюрьмы. Захарова оправдали.
Однако поиски иконы и проработка других возможных версий продолжались. Уж больно большую ценность для всех россиян имела знаменитая икона, не говоря уж о стоимости ее оклада, уж больно мощный резонанс вызвало это похищение. Тем более что помимо следов сожжения иконы и некоторых деталей оклада, а также показаний подсудимых, никаких других свидетельств у полиции не было. Стоит также помнить, что похищены были две иконы, и пепел мог принадлежать лишь одной из них — менее ценному Спасу Нерукотворному. К тому же оклады обеих икон найдены так и не были. Поэтому возникла версия, что икону Казанской Богоматери Чайкин за огромную сумму перепродал старообрядцам — они действительно занимались широкой скупкой дониконовских икон, в частности брали их из старинных московских храмов во время разорения Москвы в нашествие Наполеона.
12 ноября 1909 года в недрах полиции появился секретный доклад. В Казань был послан специальный чиновник, так как до министерства дошли «серьезные сведения о сохранности чудотворной иконы Казанской Божией Матери». Товарищ министра внутренних дел Курлов отстранил казанского губернатора и начальника казанского жандармского управления от розыска, доверив его автору доклада Прогнаевскому. А Кошко направил в помощь ему двух самых опытных агентов. Один из них и доложил о продаже иконы старообрядцам.
Чайкин в то время находился в тюрьме в Ярославле. К нему подослали шпионов, через которых полиция надеялась узнать о местонахождении святыни. Но он теперь лишь твердил о сожжении иконы, а не о продаже. Однако слухи о возобновлении следствия расходились уже по всей империи, причем не минуя и тюрем.
И вот неожиданно иеромонах Иллиодор получает из саратовской тюрьмы от арестанта Кораблева письмо, в котором тот говорит, будто знает, где находится икона. Иллиодор тут же докладывает об этом епископу Саратовскому Гермогену, который вступает в контакт с Кораблевым.
Кораблев сообщает, что икона якобы действительно находится у старообрядцев, и обещает помочь ее вернуть. Он даже намекает на то, что, возможно, для ее вызволения придется пойти на преступление, но он готов на все, если ему смягчат участь и переведут в другую тюрьму, где он смог бы вступить в контакт с другими участниками «дела». Однако если отцы Гермоген и Иллиодор верят Кораблеву, опытный в делах сыска Прогнаевский вскоре убеждается, что никаких данных у арестанта нет, а он просто хочет организовать побег.