В ХVII в. мирная жизнь Тихвина прервалась грозными событиями Смутного времени. С 1611 г. шведские войска заняли практически все города северо-западного края, в том числе и Тихвин. С 1611 по 1613 гг. в Тихвине находился шведский гарнизон из 120 воинов под командованием Йохана Делакумбе.
В 1613 г. после воцарения Михаила Фёдоровича Романова, тихвинцы присягнули русскому государю и 25 мая подняли восстание, расправившись с неприятельским гарнизоном. В ответ на это шведы стянули под Тихвин около 5.000 воинов (по тем временам – огромное войско) и осадили тихвинские монастыри. На всё лето растянулось знаменитое тихвинское осадное сидение – за это время пал Введенский монастырь, но Богородицкий смог выстоять. Тихвинцы отбили множество приступов, испытали ужас от огненных бомбардировок и глубоких подкопов, голод и отчаяние. После трёхмесячных боевых действий, в сентябре 1613 г. в последнем бою шведы были разбиты и снялись с осады. Народ ликовал и прославлял Тихвинскую Божию Матерь, защитившую свой дом.
Тихвинское восстание явилось общероссийской победой – в Москве Михаил Фёдорович Романов узнал о первом освобождённом на северо-западе городе. Следом по примеру Тихвина в 1614 гг. были подняты восстания в Порхове и Гдове. Значение Тихвинский победы было велико как с военной, так и с политической точки зрения: интервенты понесли тяжёлые потери, престижу шведской армии был нанесён удар, после победы тихвинцев на сторону Москвы перешла значительная часть новгородцев, до этого служивших заморскому королевичу. С 1613 г. Тихвин стал центром освободительного движения, базой московских войск, где размещались боеприпасы и провиант.