教案发生在平阴，而杀人者却是肥城人，两位知县争持不下，拖到次日才报给泰安知府。但泰安知府时值公出，英国管理平阴教务的教士得报向巡抚衙门发电，称平阴、肥城县拳匪聚众滋事，焚毁教堂，杀死教士。
袁世凯得报，决定拿肥城教案做个样子，让山东人知道他治理地方的态度。他派吴凤岭带武卫右军一队人马前往，同时派一位候补知府前往平、肥交界处调查，再派一位候补知府赴泰安会同英国传教士验尸妥恤。
四五天的时间大体调查清楚，袁世凯听了案情报告，认为大刀会的人无异于绑架勒索，勒索不成复又抢劫教民，抢劫后又将卜克斯杀死，实在可恨。负责查案的候补知府求情道：“他们杀人，也是激于平时洋人欺人太甚。”
“这不过是个堂皇的借口。一个传教士孤身骑驴过境，面对四五个人的追杀何谈欺人太甚？人家已经躲到百姓床下，仍然不肯饶人一命，还要残忍地割下头颅，这是良民所能为？百姓噤若寒蝉，连此辈的名字也不敢提，并不像你说的，百姓认为他们是好人有意庇护，我告诉你，分明是他们平日就为非作歹，百姓这才三缄其口！”
最后袁世凯下令：凶手必须缉捕归案，当地大刀会必须铲除。拒不解散，格杀勿论。又命吴凤岭率军驻扎平、肥交界，何时地方安静了，何时再撤回。有敢公然拒捕者，一概格杀！
英国驻山东领事提出，立即罢免泰安知府及平阴、肥城两知县；要厚葬卜克斯，并在遇害地方建教堂，费用概由官府出，并由当地百姓集资立碑；领事与巡抚共同观审。袁世凯对此三项要求只答应第二条可以商酌，一三条则绝不答应：“泰安知府何罪之有？本抚断不答应无罪获谴的事情再在境内发生，就是贵国恐怕也不会这样处置官员。至于审案有按察使，本抚不欲观审，贵领事也无此项特权。”英国领事听了气得拂袖而去。
因为参与教案的大刀会成员早都逃走，抓捕凶犯没那么容易。抓不到正凶，就无法定案。洋人一日三催，袁世凯不胜其烦。他认为不采取果断措施，要安定山东秩序根本不可能。于是他召集布政使、按察使及幕僚们连续讨论两天，商定查禁义和团、恢复山东秩序的措施。
袁世凯与众人商议的办法，包括治本、治标两个方面。治本之策，便是一方面要设法阻止百姓加入义和团，另一方面让入教的教民退教。百姓之所以加入义和团，一个重要的原因是山东灾情严重，百姓生活困苦，尤其是登、莱、青、沂四府旱虫两灾最为严重。袁世凯奏请发银三万两，进行赈济。黄河因凌汛决口，波及七县，他要求立即在这些州县设粥厂，同时上奏朝廷，要求截留京饷赈灾。而在教民方面，则要求州县动员教民反教退教。拳民和教民少了，民教冲突必定有所缓解。
治标的办法又包括两个方面。一方面是针对传教士和洋人，尽量减少他们与百姓的接触。袁世凯令各州县派出官兵保护教堂，既不让百姓随意接近，又不让教士随意外出。要出教堂，则必须提前申告，获准后派兵保护出行。另一个方面便是设法解散义和团。解散的办法，可概括为软硬兼施，先礼后兵。袁世凯令各州县广为张贴《署理山东巡抚袁慰廷侍郎解散拳匪告示》，劝谕义和团自行解散。对于不听劝解，不肯散去，结寨抵抗官兵的，则派兵弹压，对为首者格杀勿论，胁从者具结返乡。
袁世凯下令武卫右军将领及道、府官员齐聚济南，进行了两天的集中训示，然后再由他们传达到州县。这些办法一实行，效果非常明显。义和团大批解散，具结后返乡。而教士的行动受到限制，出行则有兵勇护送，再未发生教士被侵害的事件。对各州县报告的情况，他则随时批答，指授方略，他估计如此办理三个月，山东局面必定大大改观。
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袁语录:袁世凯的政治遗言