Торжественное освящение Храма Христа Спасителя, совпавшее с днем коронации императора Александра III, состоялось 7 июня 1883 года. Церемонию совершил митрополит Московский Иоанникий с сонмом духовенства и в присутствии монарха. На церемонии присутствовали также императрица Мария Федоровна, наследник и великая княжна Ксения Александровна, а также немногочисленные ветераны Отечественной войны 1812 года.

Событие сопровождалось шествием из храма Христа Спасителя в Успенский собор и обратно, колокольным звоном всех московских церквей, праздничным салютом. После освящения в храме была совершена первая литургия. Храм во имя Христа Спасителя высотой 103,5 метра стал самым высоким сооружением в Москве и самым вместительным храмом в стране.

Вскоре после освящения храма была учреждена государственная награда - медаль «В память освящения Храма Христа Спасителя», которая вручалась участвовавшим в проектировании и строительстве. В общей сложности возведение кафедрального собора обошлось казне в сумму около 15 миллионов рублей, при этом деньги на строительство храма включались в общую смету государственных расходов. Только на позолоту куполов и кровли приняли пожертвование от московского купечества - более 20 пудов золота.

Вскоре храм стал играть заметную роль в общественной и религиозной жизни столицы, был центром многих культурных событий и просветительской деятельности. В церкви действовал хор, считавшийся одним из лучших в Москве. Регентами церковного хора были композиторы Александр Архангельский и Павел Чесноков. Коллектив исполнял произведения церковного композитора Александра Кастальского, здесь также звучали голоса Федора Шаляпина и Константина Розова.

В храме проводились коронационные торжества, всенародные праздники и юбилеи. Например, в нем отмечали 500-летие со дня преставления Сергия Радонежского, 100-летие Отечественной войны 1812 года, 300-летие дома Романовых, открытие памятников Александру III и Николаю Гоголю. Главный престольный праздник кафедрального собора - Рождество Христово - до 1917 года отмечался в столице как праздник Победы в Отечественной войне 1812 года. Храм располагал богатой библиотекой, в которой хранилось множество ценных изданий.