בחודש מרץ 1977 פורסם מאמר בעיתון "איזבסטיה", שטען כי שרנסקי קשור ל-C.I.A. חודש לאחר מכן נאסר שרנסקי בעקבות המאמר, באשמת בגידה וריגול. הוא נכלא בבידוד בכלא במוסקבה במשך שנה וחצי, למרות הצהרות כתובות של נשיא ארה"ב דאז, ג'ים קרטר, המכחישות את הפרסום. שרנסקי נשפט ונמצא אשם, ונגזרו עליו 13 שנות מאסר, 3 בבידוד ו-10 בעבודות כפייה.
ב-1982 הואשם שרנסקי ב"השפעה שלילית על האסירים", ונאסרו עליו זכויות אסיר בסיסיות: לא הותר לו להפגש עם קרובים או לקבל מכתבים. כמחאה פתח ביום כיפור באותה שנה בשביתת רעב שנמשכה 110ימים, במהלכה הואכל בכוח ע"י שלטונות הכלא. הוא הפסיק את השביתה רק לאחר שנענו דרישותיו לקיום קשרים עם אנשים מחוץ לכלא.