Заветы святителя Митрофана своей пастве молиться о упокоении души его не были забыты ею. Образ любвеобильного и милосердого епископа глубоко врезался в душу народную, чуткую к проявлениям святости на грешной земле, и много благоговейных почитателей памяти почившего святителя стекалось к его могиле, чтобы отслужить панихиду. Поколение свидетелей благочестивой жизни первопрестольника Воронежского сменилось другим, но память о нем не ослабевала; не редели, а увеличивались ряды молящихся у гроба святого, где многие, по молитвенному ходатайству его перед Господом, получали чудесную помощь. Вскоре Господь, исполняя благочестивые чаяния почитателей святителя Митрофана как угодника Божия, положил начало его открытому прославлению.
Соборная Благовещенская церковь, созданная трудами святителя Митрофана, около 1717 года рушилась. Собор пришлось разломать, чтобы материалом его воспользоваться для постройки нового, который был заложен на более прочном фундаменте и на месте, не угрожавшем целости здания. Работы были начаты в 1718 году, и тогда же гроб с телом святителя Митрофана из исподней палаты Архангельского придела, тоже значительно пострадавшего, по повелению епископа Воронежского Пахомия, перенесен в церковь Неопалимой Купины под деревянной соборной колокольней. По окончании постройки в 1735 г. тело святого Митрофана перенесли в новый кафедральный собор и погребли «в правом крыле собора, близ самой южной стены, в вышнем первом месте, в углу». При обоих перенесениях тело святителя оказалось нетленным, так что окончательно окрепло убеждение в святости почившего первопрестольника Воронежского, и все шире и шире по лицу земли Русской начало распространяться благоговейное почитание его памяти. С 1830 года особенно усиливается стечение богомольцев ко гробу святителя, и как бы в ответ на это возрастание благочестивой ревности к его памяти возрастают чудесные явления помощи Божией у могилы Его угодника. Обо всем этом епархиальная власть почла необходимым довести до сведения Святейшего Синода, который, ожидая дальнейших указаний Промысла Божия относительно прославления святителя Митрофана, предписал епископу Воронежскому Антонию скромное и осторожное наблюдение событий. Так как из среды притекавших ко гробу святителя делались заявления о чудесных исцелениях, то епископ Антоний приказал заносить их в особую записку. До поднесения всеподданнейшего доклада императору Николаю Павловичу об открыли мощей святителя Митрофана Синоду было представлено девяносто девять засвидетельствований о чудесах, совершившихся по заступлению первосвятителя Воронежского. Из них приведем здесь некоторые, наиболее примечательные.
Липецкий помещик Иван Николаевич Ладыгин, потрясенный семейным несчастием, в 1829 году расхворался. Чем далее шло время, тем больше усиливался недуг, так что, наконец, больной не мог пошевельнуться, и его с трудом передвигали при помощи простынь; при этом он совсем лишился сна и только непродолжительная дремота на короткое время облегчала его страдания. В таком почти безнадежном состоянии Ладыгин, слышавший о явлениях при гробе святителя Митрофана, вдруг почувствовал горячее желание отправиться в Воронеж и поклониться гробу святого Митрофана. С этого мыслью он заснул. Проснувшись, больной с радостью заметил неожиданное облегчение от тяжкой болезни: он мог сам поднять голову и сидеть в постели, прислонясь к подушке; вскоре при помощи костылей он стал переступать по несколько шагов. В таком состоянии Ладыгина привезли в Воронеж. Здесь его на кресле внесли в собор. Отслужен был молебен перед иконой Богоматери, стоящей над могилою первосвятителя Воронежского, а после него — панихида по епископе Митрофане. Когда, по окончании панихиды, на больного возложили мантию угодника Божия, он сейчас же почувствовал такое облегчение, что вышел из собора без посторонней помощи и с одним лишь костылем. Дома он все еще чувствовал себя не совсем здоровым, но когда снова отправился в Воронеж и опять пришел в собор, к могиле святителя, то возвратился от нее уже совершенно выздоровевшим.
Тот же Ладыгин испытал проявление благодатной помощи святителя Митрофана и над своим семейством. Через год по исцелении самого Ладыгина сильно захворала горячкой его одиннадцатилетняя дочь; она впала в беспамятство и была недалека от смерти. Но вот ей явился во сне святитель Митрофан, облеченный в архиерейские одежды, и благословил ее; с этого момента больная стала быстро поправляться.