袁崇煥下獄後，先是被關在錦衣衞北鎮撫司，後因祖大壽東潰，待遇變好，轉移到刑部。崇禎命錦衣衞都指揮劉僑負責查辦此案。劉僑奉命之後，先提審原兵部尚書王洽，王洽把他和袁崇煥往來書信一齊交出，但矢口否認和袁崇煥同謀斬殺毛文龍及同後金議和的罪名。劉僑轉而審問袁崇煥，袁崇煥倒很痛快，把干係都一人擔了下來，説和王洽無關。
袁崇煥交代，斬帥一事，是錢龍錫和王洽頻頻寫書信給他，就如何處理毛文龍交換意見，他認為如果毛文龍能乖乖的接受節制，一切好説，如果拒不接受，他會使用斷然措施，後來在雙島用尚方劍殺毛文龍是他一人所為，與錢王二人無關。至於與後金議和，是他主動與錢王二人商議，而二人並未明確同意。
漢語文化，博大精深，有些詞彙沿用千年至今，但古今意義卻大不相同。比如“鍛鍊”是現在人們經常怪在嘴上的一個詞語。吃飽喝足，出去鍛鍊鍛鍊，意指活動身體。但在古代，鍛鍊卻另有所指，它和活動身體毫不相關，而是和案件有關，往往又是冤案。是指一個人本來無罪，但有些人出於某種需要，多方捏造、羅織罪名，把無罪變為有罪的這麼一個過程。就像鐵匠打鐵，無論多麼堅硬的鋼鐵，在熊熊烈焰之下，經鐵匠高舉數十斤的鐵錘狠命打砸，終會軟化成型。
袁崇煥案就是如此，中間出現了諸多蹊蹺詭異之事。崇禎二年臘月初十，袁崇煥被逮後第十天，巡城御史史範拿住一人，據稱是山西人張思棟，隨身暗帶火刀火石潛入京師糧倉，行跡甚是可疑。經審訊，供稱是受袁崇煥家人周彪指使，因家主被拿，心懷不忿，身帶引火之物潛入糧倉重地，意圖縱火燒糧。負責掌管糧倉的倉場尚書孫居相上報朝廷，崇禎命錦衣衞嚴加審問，務得真情。
又一天，京師巡捕營抓住一名木工，報稱是袁崇煥派來的奸細，崇禎傳旨命嚴加打問，巡捕營將這名木工奸細奉旨移交錦衣衞。錦衣衞指揮李若璉負責審問。李若璉是崇禎元年的武進士，在初步瞭解案情之後，感到不解。問原來捉拿住木工的巡捕營人員説“袁崇煥原先督師遼東，他在北京照例有常駐辦事的差官，怎麼用一名木匠作為奸細？”巡捕營一口咬定，木匠就是奸細。於是，李若璉親自提審，木匠招供“袁督師修蓋衙門，戴方巾，穿白綾袍。知我常在京中，遂差打聽京中有多少人馬。欲起手反叛”。
李若璉還是不信，再三詢問，並説只要他如實招來。就不用刑。木匠的精神瞬間奔潰，嚎啕大哭，説他本是山西人，在北京做木工，從未到過遼東，更沒有見過什麼圓督師、扁督師，大街之上，無端被巡捕營緝拿，並交代他如此這般講述，如敢違抗，立時用夾棍夾死。
李若璉記錄下來，如實上報。崇禎傳旨，讓劉僑複審，劉僑審問之後，很快上報説木匠確屬奸細。幾天之後，木匠被處決。李若璉因失察之罪，降兩級，趕出錦衣衞回原來所在衞所。雖然被處分，李若璉卻不在乎，説他不能用無辜性命博取官職。幾年後，又被召回錦衣衞，崇禎十七年，死於李自成入京。
幾天後，江西道御史曹永祚據稱拿住七名奸細，為首的叫劉文瑞。供稱是奉袁崇煥之命，持其親筆信要交與後金，約定裏應外合，打破北京城。第二天，崇禎命眾文武進行會審，上午辰時（7-9點）大臣們聚集朝堂，左等右等，也不見那七位奸細，後來聽説七人早已逃脱。眾人紛紛驚異不已，試想錦衣衞衙門是什麼所在？別説區區七名奸細，就是七十名、七百名也插翅難逃難。其中究竟有何奧妙，不得而知。
袁崇煥平台被拿，三天之後即有祖大壽之變，朝野震驚。崇禎皇帝大失面子。待到四城收復，後金軍完全退出內地，局勢才正式穩定下來。期間兵戈擾攘，危機重重，在遼軍二次入關勤王之後，袁崇煥好像已經被人遺忘。好像都在等待最後的裁決，而紫禁城中的崇禎皇帝也在等待。
在遼東關外，不斷有官紳軍民來到山海關求見孫承宗，聯名上書為袁崇煥申雪冤枉，遼軍將領，自祖大壽開始，紛紛請求用自己的官爵為袁崇煥贖罪。孫承宗好言安慰，説皇上明照萬里，自有聖裁，爾等勿憂。北京城中，萬馬齊喑，朝中並沒有什麼重臣為袁崇煥保本。倒有幾位小人物冒死上書。有一位身份不詳的何之璧，帶着全家四十多口跪在皇城前請願，自願以全家性命為袁崇煥坐牢。
崇禎二年十二月，袁崇煥的門客布衣程本直，上書崇禎，力陳袁崇煥身遭不白之冤，請求皇帝按照處理宣府總兵侯世祿的例子，釋放袁崇煥出獄，責其戴罪立功。在最後，程本直説他與袁崇煥生平意氣，豪傑相許。崇煥冤死，義不獨生。請求崇禎和袁崇煥一齊斬於鬧市。則袁崇煥不失為忠，程本直不失為義。他與袁崇煥雖然蒙冤地下，但含笑有餘榮矣！
程本直不知何許人也，自稱布衣，想必沒有功名。在袁崇煥聲名鵲起之後，仰慕其名，前去相投，袁崇煥開始三次都避而不見，後被他的誠意感動，收為門客。收復四城，雖説是各路援兵共同作戰，但祖大壽、馬世龍統率的五萬遼軍是絕對主力，明朝其他部隊只是配合作戰，天下有目共睹。隨後，宮中傳出消息，説崇禎得知遼軍浴血奮戰，一舉收復四城，大為高興，對身邊人講“看來守遼還是非袁蠻子不可”！此言一出，朝野紛紛猜測，似乎袁崇煥的命運又有了轉機。