Вскоре стало известно, что налет совершила банда Якова Кошелькова, одного из оголтелых преступников, терроризировавших Москву в годы Гражданской войны. По горячим следам поймать их не удалось, и через несколько дней Владимир Ленин написал во Всероссийскую чрезвычайную комиссию (ВЧК) довольно резкое письмо, где потребовал принять "срочные и беспощадные меры по борьбе с бандитами".
Нападение на главу правительства Советской России, хотя и не получило широкой огласки, но имело ряд последствий. Так, на следующий день после получения ленинского письма ВЧК обратилась к жителям столицы с призывом "сообщать обо всех подозрительных лицах", а тем же, кто вовремя не известит о бандитах, обещалась кара "вплоть до заключения в концентрационный лагерь". Также вышло обращение "Ко всему населению Москвы", где обнаглевших налетчиков поставили на одну доску с контрреволюционерами. Здесь же указывались номера телефонов, куда надо было сообщать о подозрительных гражданах или просто прийти с информацией на Лубянку, 14.
За расследование нападения на Ленина взялся Федор Мартынов - один из самых суровых чекистов, руководивший в московской ЧК отделом по борьбе с бандитизмом. Но в это время произошел один из первых в новейшей истории конфликт правоохранительных ведомств. Его создал председатель Верховного трибунала Крыленко. Главный чекист Дзержинский запросил в уголовном розыске для опознания и проведения различных следственных действий учетные карточки всех известных бандитов. Но ему их не выдали. Крыленко и его жена Розмирович, руководившая следственной комиссией трибунала, устроили скандал, заявив, что они и сами, без всякой ЧК, "которая только все портит", найдут бандитов, напавших на Ленина. Мол, расследование этого налета уголовным розыском "ведется под их наблюдением и очень хорошо" и уже, якобы, подходит к концу.
Ленин, до которого дошла эта бюрократическая перебранка, ответил, что надо карточки отдать Дзержинскому, потому что "он прав, а Крыленко суетится зря - такое впечатление".
В Москве чекисты вместе с уголовным розыском развернули охоту на бандитов. Те уже совсем распоясались и никого не боялись, они буквально терроризировали Москву. Так, бандит по кличке "Сабан", узнав, что его ищет милиция, пришел в одно из отделений с двумя маузерами и парой ручных бомб и разогнал всех служителей правопорядка.
Пять вооруженных уголовников вечером прошли по Воздвиженке от Никитских ворот, посередине улицы пустив автомобиль с сообщником. Бандиты грабили прохожих, а отобранное складывали в машину. Зачистив Воздвиженку и, дойдя до Моховой, они сели в автомобиль и уехали, попутно застрелив трех милиционеров, пытавшихся их задержать.
Грабежи, разбои, налеты на квартиры и государственные учреждения происходили почти каждый день. Бандиты при малейшей опасности открывали пальбу и швырялись ручными бомбами. В центре Москвы, в районе Тверской заставы, Оружейного переулка и Долгоруковской улицы уголовники, разъезжая на двух автомобилях, застрелили за ночь 16 милиционеров.
Власти принимали жесткие меры. Газеты постоянно сообщали о казнях преступников: "Расстреляны пять бандитов, под кличками Конек, Васька Черный, Данилов, Лягушка и Карл Федорович Гросс", "Расстреляны бандиты за вооруженное ограбление, за сопротивление при аресте, за участие в заговорах с бандитами" и т.д.
Постепенно сотрудники московской ЧК вышли на след Якова Кошелькова. Тот свирепствовал при попытках его задержания. Явился домой к одному из чекистов и застрелил его. Заметив наблюдение за своей конспиративной квартирой, расстрелял еще двух сотрудников. Наконец, мартыновцы нашли логово бандита и ворвались к нему. Но Кошельков, потеряв в перестрелке троих подельников, убежал через окно.
Правда, уйти от сыщиков далеко не смог. Его выследили по адресу Старый Божедомский переулок, дом 8 (сейчас это Делегатская улица) и "секретной засадой около 5 часов вечера атаковали Кошелькова и Емельянова". Подельника застрелили сразу, а Кошелькова ранили, надеясь взять живым. Но бандит скончался на следующий день. При нем нашли браунинг, отобранный у Ленина.
За успехи в борьбе с бандитизмом чекист Федор Мартынов был награжден орденом Красного Знамени. С тех пор сохранилась фотография, где он, с орденом на груди, сидит рядом с Дзержинским.