Отвечая на поставленные судом вопросы, он заявил: «В доношении своем от 6 марта ничего к оскорблению Ее Императорского Величества быть не уповал, а все то писал по ревности и совести, чтобы не быть двоедушным». В докладной записке Синода императрице предлагалось: «Архиерейства и клобука лишить и послать в отдаленный монастырь под крепкое смотрение и бумаги, и чернил ему не давать». 28 апреля императрица утвердила решение Синода о лишении Арсения сана и ссылке его в монастырь. Накануне Вербного воскресенья Арсений был арестован и под конвоем доставлен в московский Симонов монастырь. При этом Екатерина указывала: «От гражданского же суда и истязания мы, по человеколюбию, его освобождаем». В процедуре снятия сана, состоявшейся в Синодальной палате в Московском Кремле, участвовали все члены Синода во главе с обер-прокурором А.С. Козловским. По преданию (изложенному в работе М.С. Попова), когда синодальный ризничий снимал с Арсения архиерейское облачение, святитель укорял участвовавших в суде архиереев, предсказав их кончину. Митрополиту Димитрию (Сеченову) он предрек: «Ты задохнешься от своего собственного языка» (митрополит Димитрий скончался от апоплексического удара); епископу Амвросию (Зертис-Каменскому) – «Яко вол, ножем зарезан будеши», что произошло в 1771 г. при холерном бунте. Местом ссылки Арсению был назначен Корельский во имя святителя Николая монастырь (на берегу Белого моря, близ Архангельска), где его поселили в тесной келье под алтарными сводами Успенской церкви. Три дня в неделю святитель трудился на «черных работах», рубил дрова, носил воду. По монастырю и в храм ему разрешалось ходить лишь в сопровождении четырех солдат конвоя. В апреле 1763 г. по разрешению Синода из Ростова в Корельский монастырь были доставлены личные вещи Арсения: мантия, рясы, теплая одежда, посуда, очки, книги и др. Братия и игумен обители относились к нему с почтением, архимандрит Антоний сослужил с ним литургию как с архиереем, монахи брали у него благословение и слушали его проповеди, караульные солдаты почитали его как страдальца. Однако и в ссылке Арсений не унимался. Он продолжал неодобрительно отзываться об изъятии монастырских имуществ, выражал сомнение в правах Екатерины II на престол, сочувствие великому князю Павлу Петровичу и т.п. В сентябре 1767 г. по доносам монаха Филарета (Батогова) и иеродиакона Иоасафа (Лебедева) началось второе следствие по делу Арсения. В числе пунктов обвинения на этот раз фигурировали его высказывания о том, что императрица Екатерина II – «государыня неприродная», что в деле об убийстве Иоанна Антоновича замешаны влиятельные вельможи, а также о болезни наследника престола Павла Петровича и о предсказании жития преподобного Кирилла Новоезерского, что в России будут царствовать два юноши; о «брани» на членов Синода и уподоблении себя святителю Иоанну Златоусту. Большинство обвинений Арсений отверг. По результатам первого этапа следствия Архангельская губернская канцелярия составила отчет, который был отослан в Санкт-Петербург. 8 октября 1767 г. генерал-прокурор князь А.А. Вяземский приказал Архангельской губернской канцелярии провести дополнительное расследование с целью добиться новых показаний.