У 1989 році обраний депутатом Верховної Ради СРСР. Здобув популярність тим, що 25 травня 1989 року відразу після відкриття першого З'їзду народних депутатів вибіг на трибуну і прокричав у мікрофон: «Перш, ніж ми почнемо своє засідання, я прошу вшанувати пам'ять загиблих у Тбілісі!». Як тільки всі встали, Толпежніков закричав знову: «Депутатський запит — назвати імена тих, хто віддав наказ про побиття мирних демонстрантів у Тбілісі 9 квітня!».