Крайний дефицит свободных мест на столичных кладбищах ощущался уже в 1900–1910-е годы, а с началом войны проблема только обострилась. Одной из первых новое пространство для захоронений предложила открыть великая княгиня Елизавета Федоровна, жена убитого в 1905 году генерал-губернатора. Она писала в сентябре 1914 года о первых жертвах военной кампании: «Их родственникам и нам всем будет утешительно знать точное место упокоения павших при защите нашей дорогой родины героев и иметь возможность там помолиться». Врач Сергей Пучков, участвовавший в работе Красного Креста, осмотрел несколько предложенных участков и в итоге остановился на окрестностях села Всехсвятского. До Тверской заставы отсюда было всего пять верст, песчаная почва позволяла относительно быстро рыть могилы, территория изобиловала старыми липами, ельником и березками. Невдалеке катила свои воды река Таракановка. Горожане собрали на выкуп 11 десятин земли больше 270 тысяч рублей. В декабре 1914 года Николай II приказал добавить еще 8 десятин. Территория нового кладбища почти вплотную подступала к Петроградскому шоссе, нынешней Ленинградке. Обустройством комплекса занимались инженеры-архитекторы С. С. Шестаков и Р. И. Клейн. Шестаков специально ездил в Севастополь, чтобы ознакомиться с мемориальными кладбищами. В 1911 году вышел знаменитый фильм «Оборона Севастополя», и общество прочно связывало в своем сознании Крымскую войну и начавшуюся череду сражений с Германией и Австро-Венгрией. Работы велись довольно быстро, и уже в феврале 1915 года первые герои нашли на Братском кладбище вечный покой.
Довольно долго за неимением средств на новом некрополе не могли возвести постоянную часовню. Выход был найден в середине 1915 года. В городскую думу обратились родители погибших на фронте братьев, Андрея и Михаила Каткова. Семья предложила полностью оплатить строительство храма, если будут выполнены несколько условий. Во-первых, они настаивали на даровании новой церкви имени Преображения Господня, потому что их дети погибли в день двунадесятого праздника. Во-вторых, родители просили дать боковым приделам имена Архангела Михаила и Андрея Первозванного. В-третьих, они хотели привлечь к проектированию молодого архитектора А. В. Щусева. Требования опечаленных Катковых были удовлетворены. Правда, основной объем Свято-Преображенского храма освятили только в декабре 1918 года, когда Москва находилась в руках большевиков.
Братское кладбище отличалось необыкновенной тишиной и живописностью. Большинство могил располагались среди высоких деревьев, и небольшие холмики были вписаны в ромбовидную структуру. Устроитель кладбища, Сергей Пучков, заботился о внешнем облике некрополя. По его настоянию были запрещены жестяные венки, которые долго мокли под дождем и снегом и в итоге покрывались ржавчиной. Пучков призывал приносить на кладбище живые цветы, а если родственники не имели возможности часто бывать в Москве, то оставлять деньги на украшение захоронений в конторе. Всего в районе села Всехсвятского покоятся порядка 18 тысяч человек. На Братском кладбище выделили отдельные участки для католиков, протестантов, мусульман. Здесь хоронили сестер милосердия и убитых летчиков. Могилы последних по традиции украшали пропеллерами.
Во время пасхальных торжеств 1916 года специальные поезда доставляли москвичей на станцию Серебряный Бор. Оттуда все желающие отправлялись на Братское кладбище и принимали участие в крестном ходе. Московские заводы бесплатно выделили собравшимся 6000 свечей, правда, с условием, что все огарки потом будут переданы на предприятия. Даже в церковной системе чувствовался сырьевой голод. В марте 1916 года немецкая подлодка потопила в Черном море судно «Портюгаль», перевозившее раненых. В память о трагедии Иван Шадр предложил установить на Братском кладбище «Памятник Мировому состраданию». На сооружение монумента не хватило средств.
В ноябре 1917 года на все разраставшемся и разраставшемся некрополе похоронили защитников старой России, которые отчаянно дрались на московских улицах с большевиками. Юнкеров и студентов отпевали в церкви Вознесения у Никитских ворот. Проводить жертв восстания пришли десятки тысяч человек, места в церкви пришлось распределять по билетам. С гимном «Вечная память» процессия отправилась в район Всехсвятского. Там возникла одна из первых могил будущей Гражданской войны. Чуть позже Александр Вертинский создал великолепную антивоенную песню «То, что я должен сказать». «Написана она была под впечатлением смерти московских юнкеров, на похоронах которых я присутствовал», – отмечал исполнитель.