Главным вопросом Собора стал вопрос о восстановлении законной и канонически верной верховной власти в Церкви – патриаршества. Голоса противников этого, вначале напористые и упрямые, в конце дискуссии звучали диссонансом, нарушая почти полное единомыслие Собора. 10 ноября 1917 года Собор проголосовал за восстановление патриаршества. После нескольких туров голосования были избраны три кандидата на первосвятительский престол: архиепископ Харьковский Антоний, архиепископ Новгородский Арсений и митрополит Московский Тихон. Об этих кандидатах в патриархи соборяне говорили: «Самый умный из них – архиепископ Антоний, самый строгий из них – архиепископ Арсений, а самый добрый из них – митрополит Тихон». Было решено, что выбор патриарха нужно полностью доверить воле Божией, поэтому окончательное избрание главы Церкви определял жребий.

Вот как описывает торжество избрания патриарха один из членов Собора: «В назначенный день огромный храм Христа Спасителя был переполнен народом. Вход был свободный. В конце литургии митрополит Киевский Владимир вынес из алтаря и поставил на небольшой столик перед иконой Владимирской Божией Матери ковчег с именами кандидатов в патриархи. Затем из алтаря вывели под руки слепого старца – схииеромонаха Алексия, насельника Зосимовой Пустыни. В черных схимнических одеждах он подошел к иконе Богоматери и начал молиться, кладя земные поклоны. В храме стояла полная тишина. И в то же время чувствовалось, как нарастало общее напряжение. Молился старец долго. После он медленно поднялся с колен, подошел к ковчегу, вынул записочку с именем и передал митрополиту. Тот прочел и передал протодиакону. И вот протодиакон своим могучим и в то же время бархатным басом медленно начал провозглашать многолетие. Напряжение в храме достигло высшей точки. Кого назовет?.. “…Патриарху Московскому и всея Руси…” И сделав паузу для вдоха – “Тихону!” И хор грянул многолетие! Это были минуты, глубоко потрясшие всех, имевших счастье присутствовать. Они и теперь, через много лет, живо встают в памяти». В самое жестокое время был избран самый добрый патриарх. На его долю выпали самые тяжелые испытания из тех, что переживала Русская Церковь. Вера в то, что жребий действительно отражал волю Божию, и помогла патриарху пройти все лишения, на которые обрекла его новая власть.

Кроме избрания патриарха, Поместный Собор обсуждал многие важные вопросы, ища на них ответы и принимая решения. Каждое из них влияет на церковную жизнь до сих пор, а на некоторые из вопросов еще предстоит ответить. Собор стал попыткой переосмыслить с современных позиций все аспекты церковной жизни – от высшей власти до управления приходом, от богослужения до суда. Но самое главное, что удалось сделать Собору, – это наладить управление Церковью в новом государстве, во главе которой встал Святейший Патриарх.