Хоць прамы ўдзел В. Дуніна-Марцінкевіча ў паўстанні не быў даказаны, яго арыштавалі. 3 кастрычнік 1864 да снежня 1865 эняволены ў мінскую турму, потым быў пад наглядам паліцыі (зняты ў 1872—74, зноў устаноўлены ў 1876).