9 августа состоялось торжественное избрание епископа в кафедральном Успенском соборе. Очевидец событий так описывал процедуру избрания: «Избиратели вызывались по списку; подходя к урне, они предъявляли свои делегатские билеты и опускали бюллетень. Благодаря этим мерам подача избирательных бюллетеней происходила в полном порядке… Имена кандидатов, названных в записках, громко выкликались, и избиратели с живым интересом следили за течением голосования. К концу подсчета записок выяснилось, что большинство голосов высказывается за архиепископа Сергия. Очевидно, за ночь настроение части избирателей изменилось; кандидатура епископа Андрея была снята, и выставлявшие его кандидатуру накануне перешли на сторону архиепископа Сергия; на ту же сторону перешла и часть голосовавших накануне за епископа Евгения. Результаты голосования оказались следующие: архиепископ Сергий получил абсолютное большинство голосов (307), протоиерей Налимов — 204, епископ Евгений — 27». За правильностью выборов наблюдала комиссия под руководством архиепископа Московского Тихона.

Так архиепископ Сергий Финляндский стал архиепископом Владимирским и Шуйским, за одну ночь сумев привлечь на свою сторону дополнительно 120 человек. Отказ в его пользу Андрея Уфимского был не случаен. Этот епископ, также настроенный антимонархически, был верным соратником Сергия Страгородского и не колеблясь убедил своих сторонников голосовать за последнего. Вот что писал в предшествующие месяцы епископ Андрей о причинах Февральской революции: «Мое мнение таково: это случилось потому, что режим этот был в последнее время беспринципный, грешный, безнравственный. Самодержавие русских царей выродилось сначала в самовластие, а потом в ясное своевластие, превосходившее все вероятия».

Сергий произвел первоочередные назначения приходского духовенства, а также сформировал новый состав епархиального совета, который должен был заниматься церковными проблемами в его отсутствие. На большее не оставалось времени, вот-вот в Москве должен был начаться Поместный собор.

На короткое время Сергий вернется в свою епархию после окончания первой сессии Собора. 23 декабря 1917 года духовенство епархии торжественно встречало своего архиерея возле Успенского собора. Местом пребывания он избрал Рождественско-Богородицкий мужской монастырь, расположенный в старой части города, на холме, господствующем над Клязьмой и заречной частью пригорода. Однако, хотя он и пробыл в епархии чуть больше, чем другие архиереи в своих епархиях, так как должен был с ней познакомиться и наладить церковную жизнь, но уже в конце января пришел телеграфный вызов в Москву, на Собор.

…Утром 16 февраля 1918 года митрополит Сергий возвратился в Москву. Сразу же с вокзала он поспешил в Епархиальный дом, где, как ему сообщили накануне по телефону, должно было состояться первое совместное заседание новоучрежденных высших органов церковного управления. Митрополит вошел в соборную палату в тот момент, когда на кафедру поднялся секретарь Собора П. В. Гурьев для оглашения принятого 31 января после бурных споров проекта соборного определения о высших церковных органах. Голос его звучал твердо и убедительно:

— Священный синод и Высший церковный совет вступают в исполнение своего служения с 1 февраля 1918 года и принимают от Святейшего синода все дела церковного управления.

Сергий быстро прошел на свое обычное место. Его неприятно поразило значительное число пустующих архиерейских кресел. Чуть более тридцати насчитал он своих собратьев-архиереев. Да и в зале многие места пустовали: присутствовала едва ли треть членов Собора. Немного спустя заседание было прервано — в зале появился патриарх Тихон. Преподавая благословение соборянам, он прошел в президиум. Члены Собора стоя приветствовали его и воспевали: «Ис полла эти, деспота». Неспешно, но как-то приглушенно начал свою речь Тихон:

— Появившиеся в газетах сведения об убийстве в Киеве митрополита Владимира (Богоявленского), к несчастью, ныне подтвердились. — Члены Собора встали со своих мест и осенили себя крестным знамением. — Явившиеся в Киево-Печерскую лавру солдаты произвели обыск, а затем приказали митрополиту Владимиру одеться и следовать к коменданту. На следующее утро митрополит Владимир был найден вблизи лавры убитым. На трупе обнаружены две смертельные раны и несколько штыковых… Помолимся об упокоении чистой и святой души митрополита Владимира.

Святейший патриарх при общем пении членов Собора совершил панихиду по убиенному. По окончании патриарх в сослужении нескольких архимандритов и протоиереев совершил молебствие. Затем с краткой речью обратился к собравшимся, призывая их к жертвенной совместной с ним работе на пользу святой Церкви Христовой в настоящие «лукавые дни».

Вновь на трибуну взошел П. В. Гурьев и дочитал текст соборного определения о правах и обязанностях открываемых церковных учреждений. После этого патриарх попросил остаться в зале членов этих учреждений, и началось первое совместное заседание Священного синода и Высшего церковного совета.

Митрополит Сергий, как и остальные члены этих органов, ощущал всю необычность происходящего. Подводилась черта под целой эпохой жизни России, церкви и российского народа. Почти 200 лет назад, в 1721 году, Петр Великий учредил Святейший правительствующий синод, и вот теперь его полномочия передавались новым церковным органам. Церкви же предстояло жить вне государственной поддержки, в неведомом доселе государственном строе.

Говорили в тот день о предстоящих первоочередных работах Синода и совета, о текущих хозяйственных и организационных проблемах Поместного собора, о действиях пастырей и мирян в защиту попираемой церкви.

Неоднократно в тот день выступал и митрополит Сергий. Ссылаясь на свои впечатления от поездки во Владимирскую епархию, он указывал, что в условиях революционного хаоса во многих местах народ, опасаясь репрессий безбожной власти, отхлынул от церковных советов, и стоят церковные здания, не опекаемые и не оберегаемые в должной мере, что создает для власти повод обирать храмы, ссылаясь на их бесхозное состояние, а народ церковный их не защищает. Потому необходимо, призывал Сергий, укреплять церковные советы верными православию людьми, чтобы было кому взять храмы под свою ответственность. «Надо, — говорил он, — на местах архиереям и приходскому духовенству вырабатывать принципы и условия существования приходов применительно к ситуации, не ждать чуда, чтобы потом не оказаться в положении людей, всегда на пять минут опаздывающих на поезд».

Будучи в течение всей сессии в Москве, митрополит Сергий был чрезвычайно активен, участвуя постоянно в службах в храме Христа Спасителя, совершая богослужения в храме на Валаамском подворье и по приглашению верующих в иных храмах Москвы. Много внимания он уделял руководству отделом «О церковном суде», где разрабатывались проекты соборных определений по церковно-дисциплинарным вопросам.

…15 марта, утром, Собор приступил к обсуждению Соборного определения «О поводах к расторжению брачного союза, освященного Церковью». Выступавшие от имени отдела и по поручению его руководителя архиепископа Сергия В. В. Радзимовский и Ф. Г. Гаврилов предлагали к прежним поводам для расторжения брака (прелюбодеяние, добрачная неспособность, ссылка с лишением прав состояния и безвестная отлучка) добавить новые: уклонение от православия, неспособность к брачному сожительству, наступившую в браке; посягательство на жизнь, здоровье и честное имя супруга; вступление в новый брак при существовании брака с истцом; неизлечимую душевную болезнь, сифилис, проказу и злонамеренное оставление супруга.

Чтобы хорошенько расслышать доводы «за» и «против» предложений отдела, Сергий сел поближе к выступавшим, сразу за президиумом Собора, в первый ряд архиерейских кресел. Полемика по докладам неожиданно приняла весьма острый характер. Один за другим к трибуне потянулись архиепископ Кишиневский Анастасий (Александров), епископ Челябинский Серафим (Грибановский), протоиерей Э. И. Бекаревич, священник А. Р. Пономарев, граф П. Н. Апраксин, члены Собора А. В. Васильев и крестьянин А. И. Июдин, которые резко критиковали проект за излишний либерализм и попустительство. Немногие из ораторов поддерживали проект — епископ Уральский Тихон, князь А. Г. Чегодаев, профессор Н. Д. Кузнецов.