在佛罗伦斯会议中，希腊籍的“基辅暨全俄罗斯大主教”依西多尔（Isidore）是其中的重要发起人之一。在他签署了决议、并于1441年以罗马枢机主教的身分回到莫斯科时，却遭到教会和国家的拒绝、逮捕、流放到立陶宛。到了1448年，俄国在诸多犹疑后，才又从多位主教中选出新的大主教，至此俄国教会终于成为独立的自治教会，由驻扎于莫斯科的“全俄罗斯大主教”领导。西元1458年，罗马在波兰的势力范围内额外选派一位“基辅暨全俄罗斯大主教”，与俄罗斯互相抗衡。自从蒙古入侵以来一心要脱离莫斯科统治的乌克兰，此时在波兰国王的支持下，终于获得正式承认。到了1470年，基辅大主教又再度回到土耳其统治下的君士坦丁堡东正教，从此两个名为“全俄罗斯”教会的命运截然不同。此时的基辅大主教是接受波兰天主教的管辖，而在波兰国王的压制下，多数主教长枉顾民意，最后甚至和罗马在1596年布勒斯特立陶夫斯克（Brest-Litovsk）结盟。西元1620年，希腊东正教正式进入基辅设立领导中心，罗马尼亚贵族出身的彼得·莫吉拉（Peter Mogila）被选任为基辅大主教（1632）。他所设立的基辅学院非常著名，是第一所当代的东正教神学院。该校仿效波兰神学院，以拉丁文授课，成为17和18世纪全俄罗斯境内高层神职人员的神学训练中心。西元1686年，乌克兰终于在君士坦丁堡的允许下重回俄罗斯的怀抱，基辅大主教区也成为莫斯科教区的一部分。 以莫斯科为中心的俄罗斯一向认为自己是东正教的最终护教者。西元1472年，莫斯科大公伊凡三世（Ivan III, 1462-1505年在位）与拜占庭最后一任皇家的侄女索非亚联姻；从此，莫斯科执政者开始大量使用拜占庭帝国的各种礼仪，同时以双头老鹰为国徽。到了1510年，修道院长菲洛修斯（Philotheus）神父上书给当时执政领袖瓦西里三世（Vasily III），一方面奉承他为“沙皇”（皇帝），一方面说道：“两个罗马已经沦亡，第三个罗马将屹立不摇，将来也不会有第四个沙皇。”意思是说，第一个罗马根本是异端邪说，第二个罗马指的是拜占庭帝国，也沦落在回教统治的土耳其帝国，第三个罗马就是莫斯科。伊凡五世，又称“恐怖的伊凡”，由莫斯科大主教马卡利（Makary）于1547年1月16日按照拜占庭仪式加冕为皇帝。1551年，伊凡五世正式入主位于莫斯科的俄罗斯主教会议，会议中制定了多项教义规章及敬拜仪式，并有多位修士被封为圣徒。以第三罗马自居的莫斯科这时尚缺“宗主教”的头衔，虽然保加利亚和塞尔维亚的沙皇从前总是将此头衔加在其大主教身上，但俄罗斯向往的是货真价实的宗主教头衔和地位。直到1589年当君士坦丁堡宗主教耶利米亚二世访问俄罗斯时，因著地主国的威胁利诱，他把大主教约伯（Job）提升为“莫斯科及全俄罗斯宗主教”。这项改变获得其他东方宗主教的承认，从此莫斯科与君士坦丁堡、亚历山大、安提阿、及耶路撒冷宗主教并列五大教区，成为排名第五的东方教会权力核心。
16世纪以后，俄国沙皇开始自认为拜占庭皇帝的继承者，以及巴尔干半岛及中东地区东正教的政治保垒及经济后盾，但莫斯科宗主教却从未有意争夺宗主教的首位。在莫斯科帝国内，许多中世纪拜占庭的传统被忠实地保留下来，同时间隐修制度带动了静修运动，甚至远传至俄罗斯北部森林地区；其中，神父将福音遍传所到之处，并且使当地成为俄罗斯的殖民地。圣塞吉阿斯（St. Sergius of Radonezh, 1314-92）可说是这波隐修制度复兴的属灵鼻祖；同时期的圣史蒂芬（St. Stephen of Perm）是基连族（Zyryan）地区的宣教士，他延续第9世纪号称“斯拉夫民族的使徒”的圣济利禄和圣默多狄（St. Methodius）的事工，将圣经和敬拜仪式翻译成当地方言。后来许多宣教士也纷纷跟进，他们将东正教传到整个亚洲，甚至足迹远遍阿拉斯加外的柯达克岛（1794）。俄罗斯教会的建筑结构、圣像绘图技术、和文学造诣，使得“第三罗马”的名声更加响亮。 莫斯科帝国和拜占庭帝国无论在政治体系或文化认知上，都有天壤之别；拜占庭皇帝和宗主教之间和平共存的关系，在莫斯科帝国内是不存在的。莫斯科皇室的企图心和世俗的目标，总是胜过宗教和教会规范，不像中世纪的拜占庭皇帝遵守教规行事；其政治理念也未受到罗马或拜占庭法治的薰陶，而是受到西欧世俗主义及亚洲专制制度的影响。虽然君士坦丁堡的宗主教多能针对沙皇破坏基督教义或教规的行为加以声讨，但其俄罗斯的接班人却是莫可奈何。唯一勇于谴责伊凡四世的莫斯科大主教圣菲力（St. Philip, 1566-68年在位），最后也遭到罢免、暗杀。 17世纪中叶，“第三罗马”的意识形态面临空前的危机。强悍的宗主教尼康（Nikon, 1652-58年在位）决定重振教会的声望和声势，于是公开宣告宗主教团的权柄高过沙皇，他强迫沙皇亚阿力克赛·罗曼诺夫（Alexis Romanov）为依凡四世暗杀圣菲力的罪行忏悔，并公开宣示顺服教会的领导。同时尼康并针对俄罗斯教会长期以来有问题的仪式书籍一并解决；这些书籍原是从希腊文翻译而成，经过几百年腐败的教会生态后，内容错误百出。再加上俄罗斯和中东地区不同的历史发展，导致俄罗斯和希腊在敬拜仪式上自然不同。尼康却要求俄罗斯从此完全遵照希腊的典章规范进行，其改革引起非常大的反弹。这时俄罗斯的基督徒已根深蒂固地认为他们是正统东正教的最后传人，凭什么要接受反叛罗马教廷、因受到上帝惩罚而沦为回教徒奴隶的希腊教会。尼康的改革最后受到数百万基层神职人员及教徒的反对，造成所谓“旧礼仪派”的分裂。尼康最后遭到沙皇的罢黜，但他在仪式上的改革，却在两位东方宗主教见证的教会高峰会议中正式定案（1666-67）。
身为第三代沙皇亚阿力克赛一世之子，彼得大帝（Peter the Great）吸取欧洲新教国家的经验，为俄国重建了新的秩序，彻底改变各项因循自拜占庭以来的传统。有鉴于父亲曾经因为宗主教尼康的宗教改革运动而短暂蒙羞，彼得大帝藉由俄罗斯宗主教亚德里安（Adrian）1700年去世的机会，停止宗主教的选举。在历经宗主教职缺长时间的空窗期后，他并于1721年正式废除主教制度，以“神圣宗教会议”取而代之；至此，原来教会的中央行政单位就成了国家组织的一环。由沙皇特派的行政官员（“高级教会庶务员”）得出席所有会议，甚至监督管理教会事务。此外，彼得大帝也颁布琐碎的宗教规章，作为俄国境内所有宗教活动的运作细则。当时教会内部由于守旧派势力的分裂，无法推举有力的发言人捍卫自身权利，只有走向被动接受一途。在彼得大帝的革新下，俄国教会迈向历史的新纪元，直到1917年，其带来的结果并非都是负面的。例如，彼得大帝的教会顾问群皆是毕业于基辅学院的乌克兰高级主教，他们为俄国引进西方的神学教育，其中最著名的是彼得大帝的好友－普斯科夫市的枢机主教费欧凡·普克波维奇（Feofan Prokopovich）。整个18世纪，俄国教会持续在亚洲进行宣教工作，也兴起许多宗教作家及圣徒，包括佛罗尼斯的圣米乔芬（St. Mitrofan of Voronezh, 死于1703年）、列东斯克的圣提康（St. Tikhon of Zadonsk, 死于1783年）－一位德国路德宗乔安·阿恩特（Johann Arndt）和德国敬虔主义的仰慕者－，以及其他杰出的高级主教和学者如莫斯科的大主教柏拉图·李夫辛（Platon Levshin, 死于1803年）。所有挑战沙皇对教会影响力的尝试，最后总以失败告终，其中罗斯托夫的大主教亚斯尼·麦特耶维奇即因为反对凯萨琳女皇所主张的教会属性世俗化，遭到罢黜且死在狱中（1772年）。当时的俄国弥漫著一股世俗化的官僚气息，对于隐修主义的复兴显得相当不利，即便如此，来自基辅的年轻学者派西·威力克夫斯基（Paissy Velichkovsky, 1722-94）依然促使了复兴的发生，随后也成为罗马尼亚宁次男子修道院的院长，他所译《慕善集》的斯拉夫语版本间接造成了19世纪俄国静修传统的复兴。