Толстой уговорил царевича Алексея вернуться в Россию, заверяя, что гарантирует ему полное прощение. На родине от царевича поспешно добились отречения, а потом отдали в руки Тайной розыскных дел канцелярии.

Историк В.И. Веретенников полагал, что ядром канцелярии стал небольшой штат помощников Толстого, занимавшихся тем же, что и розыскные органы под руководством гвардейских офицеров. Обстоятельства сложились так, что Толстой занялся наиболее важным политическим делом. «Тайная розыскных дел канцелярия, – писал В.И. Веретенников, – явилась в 1718 г., образовалась из канцелярии ведения Толстого, вероятно находившейся в довольно зачаточном состоянии, когда царевичев розыск, попавший в руки Толстого, превратил эту едва оформившуюся канцелярию в самую могучую из розыскных канцелярий “ведения”, сгруппировав в ней столь сильных своим положением асессоров, каковы были Бутурлин, Ушаков, отчасти Г.Г. Скорняков-Писарев».

Дело царевича Алексея приняло широкий размах. Было привлечено несколько десятков человек, сочувствовавших царевичу. Несомненно, настроения, господствовавшие в окружении Алексея, отражали недовольство реформами Петра Великого со стороны широких слоев населения. Ростовский епископ Досифей, попавший под следствие, нашел мужество бросить в лицо церковным иерархам перед своим колесованием: «Только я один в сем деле попался… Посмотрите, и у всех что на сердцах? Извольте пустить уши в народ, что в народе говорят».

Однако Тайная канцелярия добилась очень шатких доказательств измены царевича Алексея. С 19 по 24 июня 1718 г. царевича шесть раз пытали в каземате Петропавловской крепости. Например, 19 июня его пытали дважды: с полудня до часа и с шести до девяти часов вечера. Но записанные Толстым показания имеют сослагательное наклонение. Царевич сознавался в том, что мог бы при благоприятных условиях принять помощь от австрийского императора: «И ежели бы до того дошло и цесарь бы начал то производить в дело, как мне обещал, и вооруженной рукой доставить меня короны Российской, то я бы и тогда, не жалея ничего, доступал наследства…». Недаром Вольтер, занявшись историей Петра Великого, выражал недоумение по поводу дела царевича Алексея: «Если подобному заявлению придавалась какая-нибудь цена, как могло оно считаться существенным доказательством в процессе? Как судить мысль, гипотезу, предположение случая, не имевшего места?».

Тем не менее доказательства, собранные Толстым и его подручными, были сочтены достаточными. Царевич Алексей был приговорен к смертной казни. Ночью он внезапно скончался, по официальной версии – от апоплексического удара, а по слухам – был отравлен, задушен подушкой или даже забит насмерть кнутом в присутствии отца и Толстого.

После завершения следствия канцелярию Толстого должны были упразднить. Но Тайную розыскных дел канцелярию ждала другая судьба. Ей сразу же дали несколько дополнительных поручений, касавшихся «слова и дела». Тайная канцелярия превратилась в постоянно действующий орган. Штаты канцелярии были небольшими. Ею заведовали четыре «министра», которых потом стали называть судьями, а иногда именовали инквизиторами. Формально все четверо были равны, хотя главную роль, бесспорно, играл Толстой. В числе других судей были Г.Г. Скорняков-Писарев, И.И. Бутурлин, А.И. Ушаков. Им помогали секретарь и шесть канцелярских служащих, а также достаточное количество заплечных дел мастеров. Подобно приказам допетровской эпохи, Тайная канцелярия одновременно выполняла функции следственного органа и судебной инстанции.