Сын Ивана Шемякина Василий Иванович вместе с Новгород-Северским княжеством перешёл в подданство московского князя Ивана III. Переход ряда православных, в том числе северских, князей из литовского подданства в русское спровоцировал русско-литовскую войну 1500—1503. После разгрома литовцев в Ведрошской битве Северская земля по Благовещенскому перемирию 1503 года официально перешла к Русскому государству. Василий Иванович впал в 1523 году в опалу у Василия III, после чего княжество утратило самостоятельность. В 1535 и 1563 годах Новгород-Северский стал целью завоевательных походов казаков во главе с Михаилом Вишневецким. После набега крымских татар в 1570 году в городе был поставлен гарнизон.