Штурм Полтавы 21 июня явился самым серьезным испытанием для мужественных защитников крепости. За все время осады в тот день, в его первой половине, полковник А. С. Келин в шифрованном письме А. Д. Меншикову сообщает о наблюдавшейся из крепости тревоге в осадном лагере. И последовавшей вслед перегруппировке неприятельских сил. Комендант точно определил, что все это связано с переходом полков русской армии 20 июня на правый берег реки Ворсклы. Алексей Степанович писал:
«Светлейший князь, премилосердный государь. Доношу вашему светлейшеству. Сего июня 21-го дня неприятель, совокупясь (с) своим войском, и построился во фрунт против города на поле против Киевских ворот и обоз весь поставил за Санжаровской башней вкупе. И была тревога у них великая с первого часу дня и после полуден два часа. Которая конница и пехота была в монастырю и в яру за Мазуровкой, и те были в совокуплении, а в опрошах оставлено не можно признать сколко. И после того пехота приступила к монастырю и на супруновском тракту стала, и конница стала по жуковскому тракту. А обоз стаит за Санжаровской башней и до сего часа вкупе. Сего числа из швецкого войска выехал будицской житель Сидор Грищенко и допросные речи послал до вашего светлейшества. 21-го дня июня 709-го(да) ис Полтавы, Вашего светлейше(ства) раб Алексей (Келин)».
Из письма видно, что наблюдения с крепостных бастионов и редутов дополнил будицкий казак полтавского полка Сидор Грищенко. Смелый разведчик, пробравшись через шведский лагерь, принес коменданту важные сведения, подтверждавшие увиденное.
События в тот день для защитников Полтавы разворачивались следующим образом. То был день генерального штурма крепости.
С раннего утра 21 июня вымуштрованная шведская армия выстроилась на просторном поле северо-западнее города. Полки, батальоны, эскадроны, батареи, роты, батареи стройными рядами передвигались на виду у всего города. Королевских солдат насчитывалось во много раз больше, чем осажденных.
Мазепинские сердюки и отряд запорожцев охраняли армейский обоз. Король и гетман не решились послать их в атаку, опасаясь, что обманутые Мазепой казаки в ходе боя перейдут на сторону русских. На то имелись серьезные опасения.
Карл XII ожидал, что петровская армия выйдет из своего лагеря для предлагаемого генерального сражения. Но этого не произошло. У Петра I имелись свои планы на противоборство с королем, а кроме того, еще не все силы были собраны для решающей битвы. Столько, сколько намечалось. Царь хотел бить шведов в полевом сражении только наверняка. Он и его генералы видели, как полтавская крепость ежедневно подтачивала силы и дух неприятельской армии.
Поняв, что русские в этот день не выйдут из своего укрепленного лагеря, король не решился на его атаку. Тогда Карл XII развернул изготовившуюся к битве армию против осажденного города. Шведы подошли под самые крепостные стены и стали изготавливаться к штурму. Все говорило за то, что приступ будет генеральным.
Полковник Келин привычно изготовил крепость к отражению общей атаки. Все его приказания выполнялись быстро и полно. Защитники Полтавы глазами и сердцем понимали, что для них наступал решающий час — идти на штурм собиралось не несколько тысяч вражеской инфантерии, а вся армия Карла. Даже раненые, способные держать в руках оружие, вышли на валы, заполнив пустующие места за поврежденным во многих местах палисадом.
Генеральный штурм Полтавы начался в два часа дня, когда солнце стояло в зените и не слепило глаза идущим на приступ. По сигналу враз ожили осадные траншеи. Пригнувшись, под частый барабанный бой, шведы густо бежали к крепостному валу с лестницами в руках. Офицеры подбадривали своих солдат, строго следя за порядком в ротных колоннах.
Обороняющиеся не открывали огня до тех пор, пока волна атакующих не оказалась прямо под крепостными стенами — пороха и свинца оставалось совсем мало, И только тогда последовали разящие залпы из мушкетов и пушек. Так приказал гарнизонным офицерам и казачьим старшинам полковник Алексей Келин.
С самого начала приступа шведы стали нести большие потери от меткого огня полтавских «сидельцев»: целей для пуль, картечи и ядер виделось предостаточно. Однако, повинуясь приказу короля, неприятельские пехотинцы продолжали штурмовать земляные валы. Они шли на штурм волна за волной, которые, ощетинившись штыками, накатывались на крепостные бастионы и городские укрепленные ворота.
Город и его предместья охватил шум жаркого боя. Грохот пушечных и мушкетных выстрелов, крики с обеих сторон, стоны раненых и предсмертные вопли погибающих — все слилось в один страшный гул. Напрасно, стараясь изо всех сил, надрывались барабанщики. Им не удавалось частой дробью перекрыть шум общей свалки.
Одновременно со штурмом шел обстрел города. От попадания бомб там начались пожары — горели дома. Тушить их было просто некому. Пламя многочисленных пожарищ освещало кровавую картину разыгравшегося боя. Пехотные солдаты, полтавские казаки, горожане из мушкетов стреляли в нападавших, кололи их пиками, рубились палашами, саблями. В ход пошли и факелы — их швыряли прямо на головы врагов. Женщины и дети с валов поливали штурмующих королевских солдат и мазепинцев расплавленным варом, кипятком, бросали в них камни.
Комендант Алексей Келин поспевал в тот день всюду. То он водил в контратаку свой небольшой резерв из нескольких рот пехотинцев-тверцев, то появлялся на оказавшейся в большой опасности батарее, то со шпагой и пистолетом в руках бросался туда, где было всего труднее. Одним своим появлением на бастионах он поднимал дух защитников крепости, тем самым укрепляя их стойкость и силы.
Раз за разом отбивались все приступы. Но не раз и не два были такие критические минуты, когда шведы уже стояли на валу и их барабанщики били сигнал победы. Но каждый раз воины гарнизона и горожане сбрасывали неприятеля с вала в ров. Рукопашного боя шведы явно не выдерживали.
К исходу дня атакующий порыв королевской армии окончательно иссяк. Дав ей отдохнуть час-другой, Карл XII решил штурмовать крепость до победного конца. Он видел с генералами, что осажденный гарнизон отбивался из последних сил, слабел огонь с бастионов.
Передышка в штурме оказалась совсем короткой. Зоркие часовые доложили коменданту Келину, что шведские отряды под прикрытием ночной темени изготовились для очередного приступа. Хотя противник старался не шуметь и не выдавать своего близкого присутствия, внезапности новой атаки не произошло.
В ночь на 22 июня король Карл снова бросил штурмовые колонны на крепостные бастионы. Солдат взяли из свежих полков, еще не участвовавших в деле. Полтавский же гарнизон давно исчерпал свои и без того скромные резервы.
Полковник Алексей Келин уже имел под своим началом не тысячи, а всего сотни уставших до предела, как и он сам, русских солдат и офицеров, полтавчан. А на ночной штурм шли тысячи ожесточившихся шведов. И все же отважные защитники крепости вновь выстояли, хотя королевскому воинству удавалось дважды взобраться на вал. Келин постоянно находился в самой гуще рукопашных схваток. Судьба хранила его от шведских пуль и штыков.