Para retomar a cidade, a Moscóvia iniciou a então chamada "Guerra de Smolensk" contra a República das Duas Nações em 1632. Depois da grande derrota comandada pelo rei polonês Vladislau IV Vasa, a cidade permaneceu em poder da República. Em 1632, o bispo ortodoxo Lew Kreuza construiu sua moradia em Smolensk; ela foi mais tarde transformada na igreja ortodoxa de Santa Bárbara. As hostilidades reiniciaram em 1654, quando a República foi abalada pela Revolta dos Cossacos Ucranianos e pela invasão da Suécia. Após um outro cerco, em 23 de setembro de 1654, Smolensk foi retomada pela Rússia quando a guarnição polaca deixou a cidade. Em 1667, de acordo com o Tratado de Andrusovo a República das Duas Nações finalmente renunciava ao seu interesse por Smolensk.