Во всем, что касалось религии, Петр был человеком XVIII, а не XVII века: он тяготел скорее к светскому рационализму, чем к истовой вере и религиозной одержимости. Его куда больше заботила торговля и благосостояние нации, нежели толкование догматов веры и Священного Писания. Ни одна из войн, которые он вел, не носила религиозного характера. Однако сам Петр искренне веровал в Бога. Он признавал всемогущество Господне и во всем видел Его промысл: в жизни и смерти, поражении и победе. В каждом письме он не забывал возблагодарить Всевышнего и всякий успех отмечал благодарственным молебном. Он верил в то, что, вручив монархам бразды правления, Творец тем самым не только возвысил их над подданными, но и возложил на них особую ответственность, однако он никогда не видел в монаршей власти воплощение такой отвлеченной философской идеи, как «божественное право королей». К религии Петр подходил с теми же критериями, с какими он подходил и к мирским делам: хорошо то, что разумно, полезно и пригодно для дела. И еще он полагал, что работа на благо и процветание отечества есть лучший способ служения Господу.
Петр любил ходить в церковь. Еще ребенком стараниями наставников он поднаторел в Священном Писании и богослужебном чине. Взойдя на трон, он старался ввести в употребление по всему царству верно, без искажений переписанные церковные книги. Православная церковь не допускает при богослужении иной музыки, кроме хорового пения, и Петр с детства любил петь в церковном хоре и сохранил эту привычку на всю жизнь. Нередко случалось, что, заслышав пение, царь проталкивался сквозь толпу прихожан к клиросу и присоединялся к хору. Православные ведут себя в храмах не так чинно, как христиане иных исповеданий: во время службы принято стоять, и люди зачастую приходят, уходят, подают друг другу знаки, обмениваются приветствиями и улыбками. Петр вел себя так же, но считал недопустимым открыто разговаривать во время службы и распорядился штрафовать нарушителей благочиния на один рубль. Впоследствии у одной из петербургских церквей был установлен позорный столб для наказания тех, кто разговаривал в храме.
Уважение к богослужению было для Петра важнее конкретной формы, в какой это богослужение осуществлялось. К большому неудовольствию многих соотечественников, и прежде всего церковной верхушки, он проявлял к другим христианским исповеданиям неслыханную дотоле терпимость. Святая Православная церковь раньше такого не допускала. Петр достаточно рано понял: чтобы привлечь на службу побольше иноземных умельцев, надобно позволить им молиться в соответствии с их обычаями. В этом мнении он укрепился в 1697 году, во время поездки в отличавшийся веротерпимостью Амстердам, где, как пояснил царю амстердамский бургомистр Витсен, «всякому позволено свободное отправление своего богослужения, если оно не мешается в собственные их [местных жителей] касающиеся до религии дела, и не нарушает спокойствие людей другого исповедания, ибо правительство не имеет нужды заботиться о том, чему верят иностранные жители, если только они не преступают законов той земли, в которой живут». Петр признал, что такая терпимость «немало способствует приращению торговли, стечению в Амстердам множества людей, а потому приращению доходов республики», и выразил намерение завести схожие порядки в своей земле.
Насколько мог, он последовательно проводил этот принцип в жизнь. Иностранцы в России во всех вопросах, имевших отношение к религии, пользовались самостоятельностью: на них не распространялось действие русских законов и установлений Русской православной церкви. Со временем Петр обнародовал указ, признававший имеющим силу протестантское и католическое крещение и разрешавший браки между православными и иноверцами, с тем, однако, чтобы рожденные в этих браках дети воспитывались в православии. В России в то время прижилось немало пленных шведов, которые были не прочь жениться на русских, и царский указ давал им такую возможность. Веротерпимость лежала в основе политики Петра и по отношению к народам, населявшим как христианские, так и нехристианские провинция в составе Российской империи. Петр пошел на то, чтобы на отвоеванных у Швеции балтийских землях государственной церковью осталась лютеранская, и это право было закреплено в одной из статей Ништадтского мирного договора. На обширной территории бывшего Казанского ханства и в ряде других провинций основную часть населения составляли мусульмане, и Петр не предпринимал никаких шагов для обращения их в христианство. Он понимал, что любая попытка такого рода, скорее всего, не только закончится провалом, но может спровоцировать беспорядки.