君士坦丁大帝是历史上第一位基督徒皇帝。他本来崇拜太阳神赫利俄斯，但在一场攻坚战之前，他看到了异象，听到了神的启示，于是宣布自己皈依基督教。

基督教在罗马帝国东部一直比西部兴旺，君士坦丁正是在东方行省接触到基督教的。在被军队立为皇帝后，他随即卷入了艰苦的内战。根据“教会历史之父”优西比乌 （c.260-c.340）的记载，312年，在即将和马克森提乌斯开战的前一天下午，君士坦丁仰望天空，看到了一个燃烧的十字架，上书“见此符号，立即进攻”。第二天早晨，君士坦丁在梦中听到声音吩咐他，要在他的士兵盾牌上打上十字架标志。

在进攻罗马城的战斗中，君士坦丁在十字架引导下一马当先，冲在最前面，而马克森提乌斯鬼使神差地离开了罗马坚固城墙的掩护，跨过台伯河冲杀出来，和君士坦丁的军队在米尔维亚桥上短兵相接，展开激战，但很快便被击败，马克森提乌斯及其士兵纷纷落入台伯河溺毙。马克森提乌斯的父亲马克西缅因背叛君士坦丁，被俘后赐死。

米尔维亚桥之战的胜利具有决定性意义，它使君士坦丁成为罗马帝国西部的霸主。到313年，整个罗马世界由两个皇帝统治，西部由君士坦丁统治，东部则由李锡尼统治。君士坦丁奉基督教的神为自己和军队的保护神，并支持基督教在整个帝国传播。随后，君士坦丁大帝颁布了米兰敕令，允许宗教信仰自由，使基督徒崇拜上帝合法化，他慷慨地赐金钱给教会，并参与教会的决策过程。

君士坦丁大帝虽然宣布自己皈依基督教，但直到公元 337年临终前才接受洗礼。据说是因为他想用更多时间来赎罪。

君士坦丁在给予基督教大力支持的同时，也奠定了政教合一混合体制的基础。在君士坦丁统治下，教会受到严格控制，成了国家机器的一部分，教会的教义、宗教活动、人事安排都必须听命于君主。在一次宴会上，君士坦丁甚至向主教们宣布自己是教会之外的主教。他认为，上帝委托他对所有尘世的事务进行管辖，如果他没有执行神圣的法律，帮助保持教会的和谐统一，上帝会惩罚他。因此，他积极干预教会事务，竭力帮助教会建立统一的组织。

君士坦丁于318年赐予主教在案件审理中与民事法官具有同样的审判权，承认主教法庭的审判与民事法庭的宣判具有同样的效力。于是，教会法庭被并入罗马帝国的司法体制。321年他又颁布敕令允许任何公民将遗产赠给教会，从此教会取得了法人的正式权利。同年，又规定各城市居民均禁止在礼拜日工作。

君士坦丁利用教会协助恢复帝国行政管理系统，任命基督徒担任政府官员，他将1800名主教分派到各行省，这些主教行使司法和宗教权，从而使“一种新的永久性的，始终受人尊敬，有时十分危险的神职官员便在教会和国家内产生了。”

君士坦丁多次召开主教会议调停教会内部各派的争端以及教义的争论，担当了监督者和仲裁者的角色。325年他主持召开了尼西亚会议，亲自制定并掌握会议进程，使持异议的各派主教达成了共识，确定了被所有基督教派接受的信经，即著名的“尼西亚信经”，正式确定了三位一体的教义，在基督教发展史上具有重大意义。这次会议标志着基督教取代罗马传统宗教而成为在帝国起主导作用的宗教，同时也确定了国家对基督教会的控制权力。

330年君士坦丁正式将首都从罗马迁往一个多神教和传统影响较小、而基督教势力强大的城市拜占廷。同时他还在在耶路撒冷、伯利恒及其他地方纷纷建起大教堂。前两座一直保留至今。

君士坦丁在大力扶持基督教的同时，也剥夺了基督教会的独立。他把个人的意识形态强加给教会，把教会作为政治统治的工具，这些都导致了后古典西方文明一直纠结的一系列问题，诸如世俗权威与精神权威的关系，国家和基督教会的关系等等。一方面，基督教作为国教使罗马帝国第一次有了一个强大的统一思想和精神支柱，有助于缓和社会矛盾，防止发生动乱，最终有利于专制君主的统治。但另一方面，教会得到国家慷慨的物质捐赠和各项特权，使传教活动得以顺利开展，同时也意味着独立性的丧失和对国家某种程度的依赖。

君士坦丁皈依基督教带来了罗马帝国的基督教化，改造了罗马文明，对整个人类文明的发展具有重要意义，其影响一直延续至今。受此鼓舞，明、清两代入华的天主教传教士都想走上层路线，进北京寻找“中国的君士坦丁大帝”。他们以为只要皇帝皈依基督教，一声令下，全国臣民便会信主。于是，他们竭力向皇帝传福音，刚开始效果似乎还不错，康熙帝还写了《基督死》和《生命之宝》两首诗，说明他对福音已有相当领会。但他是否真成为基督徒了？生命是否真正改变了？恐怕要打一个问号。而他后来下令禁止传教说明他根本不可能成为“中国的君士坦丁大帝”。