Po bitwie nad Wiedroszą w 1500 Putywl przeszedł pod władzę Wielkiego Księstwa Moskiewskiego. W czasie wielkiej smuty miasto stało się centrum powstania Iwana Bołotnikowa (1606–1607) i na krótko bazą wojsk Dymitra Samozwańca I. Opanowane przez Polaków w 1613, zostało zwrócone Moskwie po rozejmie w Dywilinie (1619). Dwukrotnie oblegane przez Jeremiego Wiśniowieckiego w czasie wojny smoleńskiej (1632–1634) bez powodzenia ze względu na dezercję Kozaków rejestrowych.