应家住新北门外文元坊，门首有一长而大之牌，上书江苏巡查长公署数字，余一牌为中华民国共进会机关部，盖应亦为共进会会长。共进会则从前之哥老会所改组者也。既至应家，分派巡捕多人，先行把守，入内检查。有二室最为紧要，查出公文信件甚多，只将信面略阅一遍，至其中作何语，则未及细阅，由法总巡封完，担负保存责任。尚有一铁箱未启，其钥匙存法总巡处。[15]
由于应宅所在文元坊属法租界管辖范围，因此搜查主要由法总巡及法捕房负责。3月25日下午及26日下午，法捕房及英捕房又先后对应宅进行了第二、三两次搜查，《民立报》续有报道：
昨日（指3月25日;引者）下午四时，法捕房捕头蓝君，带同译员赵振生，偕国民党一人，并西探三名，华捕四名，续至拱宸门外文元坊北弄第二号应桂馨住宅，入内搜查。应之门首，悬有牌子三扇，一为中华民国共进会机关部，一为江苏驻沪巡查长公署，一为文汇公司经租处。入门后，即派华捕两名、安南捕两名驻守大门，禁止闲人出入。蓝君等入内，仅搜查房屋两间，所得公文凭据甚多。后抬出红漆皮箱一只，上有长春栈封条，带回捕房。并抄得极要之证物，则六响手枪一把是也。该枪内尚存子弹三枚，未曾放出，当日在站前后共放出三弹。[16]拆验其中之枪弹，则与宋君所受之子弹同式，此其最要之证据矣。又闻是日检查时，卜总巡及陈交涉使与王宠惠君、陆惠生君亦至。应夔丞亦由捕房用手铐铐住送来，见人犹逐一点头，如无其事。检查时，陈交涉使不许他人跟随入内，国民党员与之力争，乃仅许一人，其人则陆惠生君也。至于应家内，巡捕看守甚严，即水龙皮带等亦均配好，以防凶徒纵火。计应之住宅共有楼房五幢，厢房两幢，其家人口甚多，法捕房搜查毕，即将其家之男妇一干人，带入捕房中连来客共计二十六人，俟将来审明后分别拘留、释放。至昨日（指3月26日;引者）下午四时，又经法副领事李君偕同蓝总巡并赵翻译等至应宅搜查，抄出外国式、中国式箱子各一只，内储要件甚多，亦即带回捕房，留候检视；一面仍饬各捕看守前后门，候再查究。[17]
其中3月26日下午第三次搜查情况，《民立报》另有更详细的报道，说是日下午两点三十分钟，英捕房卜总巡谕饬西探头目阿姆斯脱郎（又译作‘安姆斯脱郎），带同西探至法捕房，向捕头蓝维霭君声请会同至应桂馨家第三次搜检证物。蓝君诺之，即偕同译员赵振生、西探二名、华探四名至应处，又搜得手枪一支，子弹两封，约十余粒，暨共进会簿据数本，皆有入会人名登载，秘密收藏者，亦为案中要紧证据，由应在捕房供认指出，前往吊取者也。[18]对于从应宅拘押的26人，法捕房将其分为来客与眷属异室看守，然后对来客逐一审认，发现当中有一身材短小、身着新服者，颇为可疑，遂派人至沪宁车站觅得当时曾见凶手面目者一人至，经辨认，确认其人就是刺宋凶手，姓武，名士英，山西人，又名吴福铭。武亦供认不讳，亲自签字。
从上述情形来看，搜查过程中捕房首先对应宅进行了严密封锁，禁止闲杂人等出入。参与搜查者既有法捕房，又有英捕房；既有西探，又有华捕、安南捕；既有政府官员，又有国民党代表。而且在三天内进行了三次搜查，应该说是很彻底的。不仅如此，搜查结束后，应宅依旧派捕看守，所有应之家人，除佣仆购物外，不得自由出入。[19]又据《顺天时报》报道，应夔丞被拘押约两个小时后，即24日凌晨二时许，即有应之党羽纷纷以电话警告，令将家中所藏信件、军械藏匿。此电话均为捕房中人所接，因将室中所有重要对象一一搜出，其余均加以封识。[20]可见，由于搜查及时，避免了应夔丞家人及其党徒隐匿、销毁证据。英法两捕房将宋教仁遇刺视为非常重大之案件，故于其种种人证，皆极注意。其最关紧要者，则凶犯行刺前后关于此案之往来电报也，故中西官预约会同查看，会同签字，封固保存，尤为此案搜检证据最紧要之关键也。[21]总的来说，宋案搜查证据环节，并无明显漏洞，故无论政府方面、国民党方面，还是外间舆论，此后均未就此环节提出异议。