5 августа у Черенина на даче и в магазине в Петровском парке, а также в доме Торлецкого — в квартире № 6, где жил Анатолий Федорович с семьей, в книжном магазине и библиотеке — был произведен обыск. Нашли отрывки из «запрещенных заграничных изданий» — «Колокола» и «Полярной звезды»; речь сосланного в Сибирь студента П. Г. Заичневского, заканчивающуюся призывом «Да здравствует социальная Польша!»; фотографии Герцена, другие компрометирующие Черенина материалы. С него была взята подписка о невыезде из Москвы «по прикосновенности его к делу о студенческих кружках».
18" июня 1867 года книжные магазины Черенина и библиотеку закрыли по распоряжению министра внутренних дел П. А. Валуева.
«...Я, ниже подписавшийся, дал сию подписку Господину Полицмейстеру 1-го отделения, что я согласно предписанию господина обер-полицмейстера от 16 сего июня за № 1504-м обязуюсь в оставшиеся незапечатанными двери никого для чтения не впускать и вообще не производить торговли книгами, журналами и другими сочинениями, равно имеющуюся мою вывеску над магазином снять...»
Григорий Евлампиевич Благосветлов писал Плещееву: «Закрытие библиотеки Черенина — один из новых фактов... произвола Валуева. Надо бы посоветовать Черенипу энергически требовать суда... Не знаю, когда наше общество научится смотреть на подобные Бухарские распоряжения неравнодушно... Сущность — в спасении честной русской мысли, затоптанной у нас в грязь».
Черенин ездил в Петербург, ходатайствовал о дозволении ему вести книжное дело. Однако на записке по делу Черенина была начертана «собственноручная его императорского величества» резолюция: «Надеюсь, что оно ему не будет разрешено». Черенин об этом так никогда и не узнал.
Спасая библиотеку и книжную торговлю, Анатолий Федорович передал их за неполную стоимость двоюродному брату М. М. Черенину, бывшему до этого старшим приказчиком. За библиотекой и магазинами был установлен полицейский надзор. В течение трех месяцев, пока А. Ф. Черенина не удалили из Москвы, они оставались закрытыми.
Против Черенипа не смогли сформулировать юридически полновесного обвинения. Но для административной меры оказалось достаточным обвинения в знании и недонесении о переплетной артели, которая была зарегистрирована как частное предприятие.
13 сентября 1867 года Черенина арестовали, а 14-го — сослали в Пензу (затем — в Городище Пензенской губернии) под негласный надзор полиции.
Вернулся Анатолий Федорович в Москву через год с небольшим — 24 ноября 1868 года, после многочисленных слезных просьб и ходатайств его престарелого отца (мать Черенина, не выдержав тревог, умерла во время его ссылки) и оставшейся без средств к существованию жены. Главный начальник III отделения граф П. А. Шувалов санкционировал возвращение Черенина в Москву с условием, «чтобы он ни под каким видом не был допускаем вновь к производству книжной торговли».
