Конец походу гетмана Сагайдачного и Владислава Вазы, как и притязаниям последнего на Московский трон, положило подписанное 1 декабря 1618 года в деревне Деулино (ныне Сергиево Посадский район Московской области)
соглашение. Заключению перемирия предшествовали такие события.
19 ноября князья Шереметев и Мезецкий получили приказ царя продолжить начатые на Пресне, а потом на Троицкой дороге переговоры. Не медля, бояре отправились в Троицкий монастырь. Оттуда они связались с польскими комиссарами и окончательно утвердили место для проведения переговоров. С датой их начала бояре старались не затягивать, так как по приезду в Троицкий монастырь им стало известно, что королевич распустил своих людей в галицкие, костромские, ярославские, пошехонские и белозерские места для грабежа и пополнения войсковых припасов. Тем временем польские парламентеры — Адам Новодворский, Лев Сапега и Александр Гонсевский — расположились в деревне Сватково, что в десяти километрах от Троицкого монастыря. По приезду в монастырь, Шереметев послал в Сватково своего доверенного, дворянина Протасьева. Ему было поручено договориться о времени и месте заключения окончательного трактата, а также уладить рабочие вопросы. Прием, оказанный посланнику Шереметева, нельзя назвать очень теплым. Сапега и Новодворский не сразу дали согласие на встречу с ним, а когда все же согласились на аудиенцию, принялись через посла корить князя за то, что на польских парламентеров, по уговору оставленных в Москве, осуществляется давление со стороны царя и бояр. Кроме всего прочего, настаивал Сапега, посланцев королевича помимо их воли заставили подписать бумаги, согласно которым Московскому царству оставался Брянск и Велижская волость. В ответ на такие обвинения Протасьев отвечал, что за Брянск царь отдал Речи Посполитой три других города, и так далее. Начинался банальный торг.
Окончательно все было согласовано лишь 23 ноября. Еще через неделю стороны подписали перемирие. Нужно сказать, что условия мира были крайне тяжелыми для Московского царства. И хотя, несмотря на все старания Владислава, корона осталась за Михаилом Романовым, до сих пор некоторые российские историки рассматривают соглашение, подписанное в Деулине, кабальным для Москвы. Одной из причин этого считается тот факт, что ко времени подписания соглашения царь и воеводы не были «у руля» переговоров и они происходили уже полностью под надзором «монастырских». Надо думать, что под «монастырскими» в данном случае подразумеваются архимандрит Троицкого монастыря Дионисий и келарь Авраамий Палицын. Согласно этой версии, снять осаду с Троицкого монастыря считалось более важным, чем вынудить поляков, используя военно-тактическое давление и обстоятельства снабжения в зимнее время, отступить от Москвы несколько месяцев спустя. В таком случае Владислав отступил бы окончательно, считают приверженцы данной версии. После этого, усиливая военный нажим, можно было заставить поляков пойти на прочный и выгодный для Москвы мир. Такая тактика, однако, заставила бы монахов в Троицкой лавре, быть может, полгода выдержать польскую блокаду и немного «попоститься». Именно это не устраивало церковников, приобретших за время Смуты значительное влияние на политические и вообще дворцовые дела. Таким образом, церковь, как организация, оказалась не только виновной в невыгодном для России Деулинском перемирии. Она, стремясь скрыть свои корыстные мотивы при заключении мирного договора, распространяла с тех пор миф о том, что якобы мир, достигнутый с поляками, был возможен только с помощью церкви и только ввиду особого «заступничества на небесах» со стороны святого Сергия Радонежского. Однако под соглашением со стороны Московского царства стоят подписи князей Ф. И. Шереметева, Д. И. Мезецкого, окольничего А. В. Измайлова, думного дьяка И. И. Болотникова и секретаря посольства дьяка М. Сумина. В нем никоим образом не упоминаются имена Дионисия и А. Палицына.
Рассмотрим же результаты, к которым стороны пришли в результате Деулинского перемирия. Наиболее значимым из них, безусловно, стало прекращение войны. Для Речи Посполитой приобретениями этой кампании были 29 городов и обширные земли, принадлежавшие ранее Московскому царству. Согласно условиям договора, Речь Посполитая оставляла за собой Смоленск, Белый, Рославль, Трубчевск, Дорогобуж, Серпейск, Новгород-Северский с округами по обе стороны Десны, а также Чернигов с областью. Кроме того, во владения польского короля вошли Перемышль, Почеп, Невель, Стародуб, Себеж, Красный, Торопец, Велиж с их округами и уездами. Со всем находящимся на их территории недвижимым имуществом, со всеми жителями, кроме купцов, которым было предоставлено право свободного перемещения.
Некоторых уступок добились и московские дипломаты. Речь Посполитая возвращала Москве захваченные в ходе боевых действий города Козельск, Мещовск, Можайск и Вязьму. Граница между Московской державой и Речью Посполитой на Смоленском направлении учреждалась по линии примерно на равном расстоянии между городами Вязьма и Дорогобуж.
Кроме территориальных вопросов, были рассмотрены и спорные моменты иного характера. Время перемирия, которое должно было продлиться между враждующими сторонами, устанавливалось сроком в четырнадцать с половиной лет. Царь Михаил Федорович отказывался от титула «князя Ливонского, Смоленского и Черниговского». Король Сигизмунд III взамен отрекался от титула «великого князя Московского». Поляки обязывались вернуть икону св. Николая Можайского, похищенную ими и вывезенную в Польшу еще в 1611 году. Стороны также обязались произвести обмен пленными. Для москвичей это были, в первую очередь, московское посольство во главе с тушинским патриархом Филаретом, который был, как известно, отцом царя Михаила Федоровича, и боярин Голицын. Замолвили московские парламентеры слово и за именитых пленников Сагайдачного. Длительная кампания королевича Владислава по захвату короны Московского царства подошла к концу.