В тот же вечер братья покинули Рим, через Вену и Берлин поспешили в Россию и 6 марта прибыли в Петербург. Сергей Александрович на другой день писал Арсеньеву, оставшемуся в Риме: «Душа и сердце – все, все разбито и перевернуто. Все ужасные впечатления меня уничтожили… Все подробности его кончины ужасны. Вся его одежда – одни клочки… Говорят, что вся лестница Собственного подъезда и коридор были покрыты его кровью – целые лужи крови. В то же утро приложились мы к его телу – он был уже в Большой церкви…» Он побывал и на месте отцовской гибели, утопавшем в цветах. Впервые с состраданием писал о Долгорукой, отныне носящей титул княгини Юрьевской. «Днем мы пошли с Алексеем к ней с визитом. Она совсем разбита горем, почти с ума сходит, плачет. Мне только ужасно жаль ее – несчастная!» А через некоторое время он написал о детях отца и княгини: «Часто вижусь с детьми. Они бывают у Мари и сегодня были у нас… Они мне так жалки, эти бедные дети. Папа их так любил, что для него и я полюбил их».
На престол вступил старший брат Сергея Александровича – император Александр III, безусловно, самый лучший государь за всю историю России! «Сильный, державный». Его правление – единственное время, в которое никто не осмелился воевать с нами.
От него требовали помилования цареубийц. Лев Толстой вручил Победоносцеву письмо с требованием проявить милосердие. Победоносцев отказал. Письмо передал старшему брату Сергей. Александр III приказал передать великому русскому писателю: «Покушавшихся на меня я мог бы помиловать, но простить убийц моего отца не имею права». Вряд ли Сергей Александрович осудил брата за такой ответ. «Все кончено, только пустые комнаты да воспоминания о былой, счастливой семейной жизни… Сегодня сожгли ковер лестницы собственного подъезда, покрытый кровью государя! Спрашиваю себя, как можно все это пережить».
После похорон отца он принял твердое решение отправиться в Иерусалим. Дождался Пасхи, на Страстной седмице говел вместе с императором, встретил светлое Христово Воскресение и вновь вместе с Павлом отправился сначала в Рим, где к ним присоединился великий князь Константин Константинович, далее – в Афины, из Афин – в Яффу, из Яффы – в Иерусалим.
Потом они станут приезжать сюда вместе – Сергей и Елизавета. Но впервые он приехал на Святую землю с братьями, родным и двоюродным. Словно проложил сюда тропу. В первый же день отправились в храм Воскресения Христова, прикладывались к Камню помазания и Гробу Господню, Камню бичевания и Голгофе. С этого началось длительное паломничество по всем святым местам Иерусалима, Вифлеема, Иордана. Принимал начальник Русской Духовной миссии архимандрит Антонин (Капустин). Очень важно было для Сергея именно 22 мая, в годовщину смерти матери, отстоять ночное богослужение при Гробе Господнем. Здесь приобщиться Святых Тайн. И все остальные дни показались сказочным видением. Свое паломничество Сергей с восторгом описал брату Александру уже на обратном пути. Перед отъездом паломники даже сделали себе памятные татуировки: «Вообрази себе, что мы татуировали себе руки на память, надо признаться, что араб довольно плохо это делает».
Возвращаясь из Палестины, братья вновь побывали в Греции и довольно много времени провели в Италии, посещали кратер Везувия и вновь в разных городах осматривали шедевры искусства. Но впечатления от Святой земли оказались ярче и имели значительные последствия. К его возвращению в России уже назрела мысль о создании некоего финансируемого общества для оказания помощи всем православным людям, желающим совершить паломничество к евангельским местам. Среди основателей Православного Палестинского общества следует назвать в первую очередь обер-прокурора Синода Победоносцева, бывшего министра путей сообщения Мельникова, начальников Русской духовной миссии в Иерусалиме архимандритов Порфирия (Успенского) и Антонина (Капустина), а также В.Н. Хитрово, который, собственно, и взялся убедить великого князя Сергея взять в свои руки дело создания такого общества. Тот живо откликнулся на уговоры Хитрово, 8 мая 1882 года получил высочайше дарованный указ об утверждении новой организации, а 21 мая при открытии Палестинского общества принял на себя председательство. С этого дня стала создаваться Русская Палестина, она строила здания, реставрировала древние объекты, расширяла свои владения. Через некоторое время Палестинское общество стало именоваться Императорским.
Такое поведение Сергея Александровича и такая деятельность вызвали новую сильную волну сплетен против него.
14 января 1882 года Сергей Александрович получил назначение командиром 1-го батальона Преображенского полка и с головой окунулся в полковую жизнь. К этому полку он в звании прапорщика был приписан с рождения. Полк считался самым престижным подразделением лейб-гвардии, а 1-й батальон именовался Царским.