В августе 1560 года огромная русская армия подошла к Феллину. Историк В.А. Волков считает осаду Феллина первой правильной осадой Ливонской войны (22), когда у замка были отрыты специальные осадные шанцы.
Осадив и блокировав крепость, русские выставили тяжелые осадные орудия и в течение трех недель подвергали Феллин непрерывному обстрелу. Обстрел велся в том числе и «огненными кулями» — зажигательными снарядами. По словам очевидцев, в осажденном городе не осталось ни одного целого здания. Оборонявший крепость гарнизон, в значительной своей части состоявший из наемников, несмотря на протесты и уговоры бывшего Магистра Ливонского ордена В. Фюрстенберга, 30 августа 1560 года сдал крепость русским воеводам.
Среди нескольких сотен пленных, захваченных в крепости, был и бывший Магистр Ливонского ордена В. Фюрстенберг. Первоначально воеводами в крепости были оставлены З.И. Очин-Плещеев, О. Меншиков-Полев и Р. Олферьев. Но царь своим личным указом назначил воеводой в крепость А.Ф. Адашева, своего бывшего друга, до того командовавшего «нарядом» — артиллерией в армии боярина И.Ф. Мстиславского.
После очевидных русских побед в Прибалтике «Кавалерский Тевтонский орден в Ливонии» фактически прекращал свое военно-политическое существование. По Вильненскому договору, подписанному 28 ноября 1561 года, остатки Ливонского государства перешли под совместную власть Великого княжества Литовского и Польши. Бывший Великий магистр Ордена Г. Кетлер, получив в ленное владение вновь созданное на части территории бывших земель Ордена герцогство Курляндское и Земгальское, стал вассалом польского короля и литовского Великого князя.