19 апреля 1765 года переведён из гвардии с чином подполковника армейской кавалерии в Санкт-Петербургский карабинерный полк и принимал в его рядах деятельное участие в войне с польскими конфедератами. В этой кампании Шепелев отличился в 1770 году при осаде Ченстоховской крепости: имея под своей командой только 60 карабинеров, он атаковал высланный из крепости кавалерийский отряд из 400 человек, разбил его и преследовал до самого гласиса крепости, не потеряв ни одного человека. Произведенный за этот подвиг 13 декабря 1770 года в полковники, Шепелев 10 мая 1771 года участвовал под начальством генерал-майора Суворова в сражении у Тынецкого монастыря, причём трижды с тремя эскадронами в конном строю брал штурмом неприятельский редут, овладел неприятельской артиллерией, боевыми запасами и взял много пленных. Также под командованием Суворова вёл санкт-петербургских карабинеров и чугуевских казаков в решительную атаку в битве под Лянцкороной.