Отказавшись от язычества, император не оставил столицей империи древний Рим, бывший центром языческого государства, а перенес свою столицу на восток, в город Византию, которая и была переименована в Константинополь. Константин был глубоко убежден, что только христианская религия может объединить огромную разнородную Римскую империю. Он всячески поддерживал Церковь, возвращал из ссылки исповедников-христиан, строил церкви, заботился о духовенстве. Глубоко почитая Крест Господень, император желал найти и самый Животворящий Крест, на котором был распят Господь наш Иисус Христос. Для этой цели он направил в Иерусалим свою мать - святую царицу Елену, дав ей большие полномочия и материальные средства. Вместе с Иерусалимским Патриархом Макарием святая Елена приступила к поискам, и Промыслом Божиим Животворящий Крест был чудесным образом обретен в 326 году. Находясь в Палестине, святая царица многое совершила в пользу Церкви. Она приказала освободить все места, связанные с земной жизнью Господа и Его Пречистой Матери, от всяких следов язычества, повелела воздвигнуть в этих памятных местах христианские церкви. Над пещерой Гроба Господня сам император Константин повелел соорудить великолепный храм в славу Воскресения Христова. Святая Елена отдала Животворящий Крест на хранение Патриарху, часть же Креста взяла с собой для вручения императору. Раздав в Иерусалиме щедрую милостыню и устроив трапезы для бедных, во время которых сама прислуживала, святая царица Елена возвратилась в Константинополь, где вскоре скончалась в 327 году.
За свои великие заслуги перед Церковью и труды по обретению Животворящего Креста царица Елена именуется Равноапостольной.
Мирное существование христианской Церкви было нарушено возникшими внутри Церкви нестроениями и раздорами от появившихся ересей. Еще в начале деятельности императора Константина на Западе возникла ересь донатистов и новациан, требовавших повторения крещения над отпадшими во время гонений христианами. Эта ересь, отвергнутая двумя поместными соборами, была окончательно осуждена Миланским Собором 316 года. Но особенно губительной для Церкви оказалась возникшая на Востоке ересь Ария, дерзнувшего отвергнуть Божественную сущность Сына Божия и учить о тварности Иисуса Христа. По повелению императора, был созван в 325 году Первый Вселенский Собор в городе Никее. 318 епископов собрались на этот Собор, его участниками были епископы-исповедники в период гонений и многие другие светильники Церкви, среди которых - святитель Николай Мирликийский. Император присутствовал на заседаниях Собора. Ересь Ария была осуждена и составлен Символ веры, в который был внесен термин "Единосущный Отцу", навсегда закрепивший в сознании православных христиан истину о Божественности Иисуса Христа, принявшего человеческую природу для искупления всего человеческого рода.
Можно удивляться глубокому церковному сознанию и чувству святого Константина, выделившему определение "Единосущный", слышанное им в прениях Собора, и предложившему внести это определение в Символ веры.
После Никейского Собора равноапостольный Константин продолжал активную деятельность в пользу Церкви. В конце жизни он принял святое крещение, подготовившись к нему всей своей жизнью. Скончался святой Константин в день Пятидесятницы в 337 году и был погребен в церкви святых Апостолов, в заранее приготовленной им гробнице.