В 308 году он счастливо вышел из борьбы с императором Максимианом Геркулом и поспешил выразить свою благодарность божеству богатыми жертвами в храме Аполлона. В 312 году началась война императора Константина с кесарем Максентием, сыном Максимиана. Во время этой войны незадолго до решительной битвы в полуденные часы, когда солнце уже начало склоняться к западу, Константин собственными глазами увидел на небе светящийся крест с надписью: «Сим (этим) побеждай» (по-гречески НИКА). Ночью в сновидении Господь явился ему с тем же знамением креста и сказал, что этим знамением он победит врага. На следующий день по приказу Константина на всех знамениях его войска были сделаны изображения святого креста.
Одержав победу над Максентием, Константин торжественно вошел в Рим и здесь на площади велел поставить свою статую с крестом в правой руке и с надписью: «Этим спасательным знаменем я спас город от ига тирана». После этой победы император вместе со своим зятем Ликинием издал в Милане первый манифест, дозволяющий всем без боязни принимать христианство. Вторым манифестом, подписанным им же в 313 году (Миланский эдикт о веротерпимости), предписывалось возвратить христианам места богослужебных собраний и все недвижимое имущество, отнятое во время гонений.
Между тем дружеские отношения императоров Константина и Ликиния мало-помалу расстраивались и перешли в открытую борьбу. Эта борьба должна была решить судьбу христианства в Римской империи, потому что Ликиний, подозревая восточных христиан в большей привязанности к Константину, стал сначала притеснять их, а потом перешел открытому гонению, а Константин явно покровительствовал христианам. Оба императора готовились к решительной борьбе, каждый сообразно со своей верой. Оракулы предвещали победу Ликинию, а христиане молились за Константина. Бог даровал победу Константину в битве при Адрианополе (322 г.). Ликиний лишился престола и жизни. Константин сделался единодержавным правителем империи, и христианство восторжествовало.
Он прекратил языческие игры (314 г.), освободил духовенство от гражданских повинностей и церковные земли от общих налогов (313–315 гг.), отменил казнь через распятие и издал строгий закон против иудеев, восстававших на Церковь (315 г.), дозволил освобождать рабов при церквах без особых формальностей, которые были очень затруднительны в гражданских судах (316 г.), запретил частным лицам приносить жертвы идолам и обращаться к гаданиям у себя на дому, оставив это правило только обществу (319 г.), повелел по всей империи праздновать воскресный день (321 г.); распространил действие Миланского эдикта и на всю восточную часть империи (323 г.); в ограждение христианских девственниц отменил бывшие у римлян законы против безбрачия; предоставил Церкви право получать имущество по завещаниям, допустил христиан к занятию высших государственных должностей, приказал строить христианские храмы и запретил вносить в них, по обычаю языческих капищ, императорские статуи и изображения (325 г.). После трехсот лет гонений христиане впервые получили возможность открыто исповедовать свою веру во Христа.
Более всего император Константин встречал себе противодействие в Риме, где сильна была языческая партия. Это противодействие язычников обнаружилось в особенности во время празднования Константином 20-летия царствования и охладило его к прежней столице государства. Наконец он совершенно оставил Рим, основал новую христианскую столицу на берегах Босфора и пригласил христианских епископов торжественно освятить ее, назвав Константинополем. Вместо языческих капищ в этой новой столице империи стали воздвигать христианские храмы, и вместо статуй языческих богов – священные изображения.
Мирное существование Христианской Церкви было нарушено возникшими внутри нее нестроениями и раздорами от появившихся ересей. Император Константин с живым вниманием относился к волнениям, которые возбуждали в церкви раскол донатистов и особенно ересь Ария, и всячески старался примирить разделенных.
Еще в начале его деятельности 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.