Торжественное открытие Собора имело место в Успенском храме Московского Кремля, на следующий день после празднования его престольного праздника (праздник Успения Пресвятой Богородицы[130]). Молебен был отслужен всеми прибывшими епископами. После литургии из собора вышел грандиозный крестный ход. При колокольном звоне всех московских церквей, крестный ход членов Собора прошёл в Чудов монастырь, где все приложились к мощам св. Митрополита Алексия. Крестный ход затем вернулся в Успенский собор.
После этого, на следующий день в храме Христа Спасителя состоялось открытие Собора, а деловые заседания начались 4/17 августа 1917 года.
На Соборе присутствовали: 4 митрополита, 21 архиепископ и 43 епископа. Кроме них, в Соборе участвовали по пяти представителей от каждой епархии. Около 30-ти человек – представители Духовных Академий, Академии Наук, 11-ти университетов. 10 – по избранию от учёного монашества, столько же от единоверцев, представители от четырёх Лавр, 15 представителей от Государственного Совета и Государственной Думы, настоятели монастырей: Саровского, Валаамского, Оптиной Пустыни и члены предсоборного совета. Всего членов Собора, кроме архиереев, было 375 человек.
Председателем Собора был избран Московский Митрополит Тихон, а почётным председателем по его положению – Митрополит Киевский Владимир.
Вопрос о Патриаршестве стал основным вопросом Собора, несмотря на продолжавшееся два месяца отчаянное противодействие обновленчески настроенных его членов сторонников революционных преобразований в Церкви.
В самый разгар спора, когда произносились речи за и против Патриаршества, власть сначала в Петрограде, а затем и в Москве, была захвачена большевиками. Кремль, в котором засели остатки белых воинов, был осаждён и обстреливался артиллерией. Профессор Спинка пишет, что это вызвало панику между членами Собора, которые опасались, что если Кремль падёт, то Собор может быть разогнан до осуществления своих важнейших задач. «Эти события, – пишет он, – тоже укрепляли аргументы патриаршей партии, которая заявляла, что при смуте в стране во главе Церкви нужен сильный человек, чтобы возглавить Церковь и защитить её интересы. Таким образом, хотя дебаты ещё были далеко не окончены – надо было выслушать ещё пятьдесят ораторов – дискуссия была прервана. Это был Павел Грабе, который через пять дней после падения временного правительства внёс предложение восстановить патриаршество». (см. Деяния Собора)
Оппозиция не соглашалась на прекращение дискуссии и требовала отложить голосование виду того, что многие члены Собора не могли приходить на заседания из-за стрельбы на улицах Москвы.