Kort efter Maxentius’ nederlag träffade Konstantin Licinius i Mediolanum (dagens Milano) för att bekräfta ett antal politiska och dynastiska överenskommelser. En produkt av detta möte har blivit känd som Ediktet av Milano, som utvidgade toleransen till de kristna och återställde all personlig och företags egendom som hade konfiskerats under förföljelsen. De bevarade kopiorna av detta dekret är i själva verket de kopior som Licinius postade i de östra delarna av imperiet. Men Konstantin gick långt utöver den gemensamma politik som man kommit överens om i Mediolanum. Redan år 313 hade han donerat den kejserliga egendomen i Lateran till biskopen i Rom, där en ny katedral, Basilica Constantiniana (nu San Giovanni in Laterano), snart uppstod. Sankt Sebastians kyrka påbörjades troligen också vid denna tid, och det var under dessa tidiga år av sin regeringstid som Konstantin började utfärda lagar som gav kyrkan och dess präster skattemässiga och juridiska privilegier och immunitet från samhälleliga bördor. Som han sade i ett brev från år 313 till Afrikas prokonsul, borde det kristna prästerskapet inte distraheras från sina religiösa plikter av världsliga ämbeten ”…för när de är fria att göra gudomlighetens högsta tjänst, är det uppenbart att de ger stora fördelar för statens angelägenheter”. I ett annat sådant brev, riktat till biskopen i Karthago, nämnde Konstantin den spanske biskopen Hosius, som senare under regeringstiden var viktig som hans rådgivare och möjligen – eftersom han mycket väl kan ha varit med Konstantin i Gallien före fälttåget mot Maxentius – avgörande för kejsarens omvändelse.
Konstantins personliga ”teologi” framträder med särskild tydlighet i en anmärkningsvärd serie brev, som sträcker sig från år 313 till början av 320-talet, och som gäller den donatistiska schismen i Nordafrika. Donatisterna hävdade att de präster och biskopar som en gång hade fallit från den kristna tron inte kunde återtas i kyrkan. Konstantins främsta oro var att en splittrad kyrka skulle förolämpa den kristna guden och på så sätt dra med sig gudomlig hämnd på Romarriket och Konstantin själv. Schismen var enligt Konstantin inspirerad av Satan. Dess anhängare handlade i strid med Kristi mildhet, och för detta kunde de förvänta sig evig fördömelse vid den yttersta domen. Under tiden var det upp till de rättfärdiga medlemmarna i den kristna gemenskapen att visa tålamod och långmodighet. På så sätt skulle de efterlikna Kristus, och deras tålamod skulle belönas i stället för martyrskap – för det egentliga martyrskapet var inte längre möjligt för kristna i en tid av fred för kyrkan. Under hela tiden tvivlade Konstantin inte på att undanröja villfarelser och sprida den sanna religionen var både hans personliga plikt och en lämplig användning av den kejserliga positionen. Hans anspråk på att vara ”biskop för dem som står utanför kyrkan” kan tolkas i detta ljus. Andra sådana uttalanden, uttryckta i brev till kejserliga tjänstemän och till kristna präster, visar att Konstantins engagemang för kristendomen var fastare och mindre tvetydigt än vad vissa har antytt. Eusebius bekräftade vad Konstantin själv trodde: att han hade ett särskilt och personligt förhållande till den kristna guden.
Konstantins andra inblandning i en kyrklig fråga följde efter Licinius’ nederlag, men kontroversen om arianismen, med dess invecklade utforskningar av den exakta karaktären av treenigheten som var formulerade på svårgrekiskan, låg lika långt ifrån Konstantins utbildningsbakgrund som den låg ifrån hans otåliga, angelägna temperament. Konciliet i Nicéa, som inleddes på försommaren 325 med ett tal från kejsaren, hade redan föregåtts av ett brev till huvudpersonen, Arius av Alexandria, där Konstantin förklarade sin åsikt att tvisten endast främjades av överdriven fritid och akademiska tvister, att den aktuella punkten var trivial och skulle kunna lösas utan svårigheter. Hans optimism var inte befogad: varken detta brev eller själva konciliet i Nicéa eller det andra brevet, i vilket Konstantin uppmanade till att acceptera dess slutsatser, var tillräckliga för att lösa en tvist där deltagarna var lika oförsonliga som de teologiska frågorna var subtila. I mer än 40 år efter Konstantins död var faktiskt arianismen den officiella ortodoxin i det östra riket.
Konciliet i Nicéa sammanföll nästan exakt med firandet av 20-årsjubileet av Konstantins regeringstid, vid vilket biskoparna, som återgäldade den komplimang som kejsarens närvaro vid deras koncilium innebar, var ärade deltagare. Men Konstantins besök i väst år 326, för att upprepa firandet i Rom, medförde den största politiska krisen under regeringstiden. Under sin frånvaro från öst, och av skäl som förblir oklara, lät Konstantin sin äldsta son, vicekejsaren Crispus, och sin egen hustru Fausta, Crispus styvmor, dödas. Besöket i Rom var inte heller någon framgång. Konstantins vägran att delta i en hednisk procession förolämpade romarna, och när han reste efter ett kort besök var det för att aldrig återvända.