Следуя своему видению, святой Григорий построил привидевшийся ему мистический храм в том месте, где огненный столп вознесся из земли. Он переименовал царский город Вагаршапат в Эчмиадзин, что означает «место сошествия единородного». В крипте (подземной часовне) нынешнего кафедрального собора в Эчмиадзине археологи открыли остатки маленькой каменной церкви, вполне возможно, относящейся к эпохе обращения Армении в христианство, которое обычно датируют 301 годом. Неподалеку от крипты находятся остатки языческого храма огнепоклонников, видимо оставшегося со времен персидских преследований армянской церкви в V веке, при сасанидском царе Ездегерде.

В признание выдающихся заслуг Григория и его подвигов благочестия святой был единодушно избран примасом новой государственной армянской церкви. Он получил в 302 году посвящение в епископы из рук Леонтия, архиепископа Цезареи в Каппадокии. Вследствие этого византийская церковь, ревниво относившаяся к независимости армянской национальной церкви, объявила, что епархия Армении подчинена Цезарейской, а потому разногласия между греческой и армянской церквами, длящиеся с V столетия, следует признать схизмой (расколом) со стороны армян. С этим утверждением можно поспорить: армянская церковь имеет апостольское происхождение, и посвящение Григория в епископы архиепископом Цезареи было следствием случайных обстоятельств (Григорий получил первоначальное образование в Цезарее). Так что этот факт не может быть использован как довод для установления иерархической зависимости церквей. Вот как рассуждает об этом почтенный религиозный авторитет (Азиз Антийя. История восточного христианства): «Великая Армения находилась за пределами Римской империи, и ее религиозное развитие не может быть приписано Риму. Армянская епархия, подобно Персидской и Эфиопской, взросла независимо, вне римской юрисдикции. Более того, если мы исследуем вопрос экклесиастических взаимоотношений между епархиями, существовавшими до собора в Никее, станет ясно, что ни одна из них не вмешивалась в дела другой. Поборники византийской или римской точки зрения строят свои аргументы умозрительно, без должных исторических обоснований».

Горечь противоречий, разделявших греческую и армянскую церкви, во многом определялась причинами, связанными с политикой, а не с вероучением. Она проистекала из упорного и упрямого нежелания армян подчиниться мировым имперским амбициям византийских монархов и их церковных приспешников. Под властью византийской цезаристско-папистской системы константинопольский патриархат слишком часто использовался как орудие военных и политических властителей, целью которых было присоединение мелких христианских народов под видом создания некоего религиозного единства. В пользу армянской позиции говорит и то, что Армения объявила христианство государственной религией за несколько лет до того, как Константин Великий заявил об официальном обращении в христианство Восточной Римской империи.

Вполне естественно, что старые языческие культы Армении не уступили свое место без отчаянного сопротивления своих почитателей и последователей. Древние летописцы подробно перечисляют святилища и храмы, порушенные христианами, и богатую добычу, приобретенную на этом и новой церковью, и царской казной. Даже спустя несколько десятилетий в отдаленных районах на епископов и миссионеров нападали, а иногда их убивали. Так, нам известно, что святой Аристак был убит по приказу сатрапа Софка (Софены); святой Вртан вынужден был бежать, спасаясь от преследований горцев Сасуна; святой Хоосик умер от бичевания, которому подверг его царь Тигран V, и святой Даниил из Аштишата, предложенный в патриархи, погиб от такой же казни.

Весьма любопытной и необычной чертой ранней армянской церкви было то, что высшие епископы часто были женаты, и руководство церковью переходило от отца к сыну по наследству, как в царских династиях. Возможно, это была попытка как-то уподобиться древним патриархам Израиля. Когда пришло время проститься с жизнью Григорию Просветителю, он избрал в преемники своего второго, неженатого, сына Аристака, и даже заранее рукоположил его. Григорий скончался в 325 году. В том же году Аристак принял участие в Никейском соборе как главный представитель армянской церкви. По смерти Аристака в 333 году патриарший престол Армении занял его старший брат, святой Вртан (333–341 гг.). Он был женат, и ему наследовал в должности католикоса его сын Хоосик, который был предан смерти царем Тиграном V. Внук Хоосика, святой Нерсес, правил с 353-го по 373 год и почитается до сих пор как один из величайших отцов армянской церкви. Позднее сын Нерсеса, святой Сахак (Исаак) пребывал на патриаршем престоле в течение почти полувека (с 387-го по 439 г.), с небольшими перерывами из-за политических неурядиц. Со смертью святого Сахака наследственный принцип передачи церковной власти был отменен и католикоса стали избирать на совете с участием царя, священников и народа. Правилом стало полное безбрачие епископов и монахов.

Святому Нерсесу, известному в истории как Нерсес Великий, приписывают проведение широких церковных реформ и упорядочение организации Армянской церкви. В 365 году он созвал в Арташате синод и пригласил туда, кроме епископов, армянскую знать, чтобы устранить неясности и недоразумения в законах о землевладении, а также утвердить основные догматы христианской веры. Этот собор запретил браки между двоюродными родственниками, которые поддерживали знатные роды, чтобы не дробить поместья. Собор также попытался искоренить остатки языческих суеверий, таких, как плачи по покойникам и уродование себя в знак скорби по усопшим, а также всякое призывание духов и амулеты. Был учрежден ряд благотворительных заведений, таких, как больницы, убежища для прокаженных, дома призрения для слепых, сирот и вдов, а также приюты для ночлега путников. Для отшельников и подвижников были устроены монастыри по кеновитному, то есть общежительному, типу наподобие египетских, византийских и западноазиатских монастырей.

Все эти религиозные реформы происходили на фоне нарастающего экономического кризиса внутри страны, а также военной и политической угрозы извне. Не оправдались ожидания Трдата III, что утверждение в Армении христианства приведет к созданию сильной единой монархии. Действительность была разочаровывающей, особенно при его менее энергичных преемниках.

Причины упадка и окончательного падения армянской династии Аршакидов достаточно сложны. Монархия эта зародилась в дохристианскую эпоху Греции, Рима и Парфии. Это был национальный институт, который опирался на поддержку приверженцев армянского язычества с их богатейшими святилищами, процветающими влиятельными городами и многочисленным отрядов рабов, целиком зависящих от царской милости. Поощряя принятие христианства, армянские цари вскоре обнаружили, что способствовали учреждению государства в государстве. Воинственные епископы, не колеблясь, критиковали политику и частную жизнь царей, из-за чего возникали многие острые конфликты. Знатнейшие семейства, умело пользуясь этим, замыкались в своих уделах. Интриги священнослужителей поощряли и помогали этим нахарарам, то есть феодальным князьям, ни во что не ставить царских представителей. Более того, сами эти назначенные царем полномочные правители стремились проявлять независимость, стать наследными сатрапами. Они отражали все попытки царей убрать их или воспрепятствовать передаче их должности по наследству сыновьям. Территориальные захваты, которые продолжали осуществлять греки и сасанидский Иран, сокращали свободные земли, так что армянским царям больше нечего было делить между главными аристократами и генералами, нечем было крепить их верность и награждать усердие. Христианство проповедовало отмену рабства. Во многих случаях рабы и бывшие пленники становились крепостными и вилланами в царских поместьях, но чаще на землях знатных сановников и князей. Хотя домашнее рабство сохранялось на протяжении еще нескольких поколений, для набора в армию и на принудительные работы для осуществления какого-либо военного или гражданского строительства царям приходилось зависеть от своих вассалов. Иногда знать отказывалась платить налоги короне, что существенно ограничивало власть монарха.