Москва станет для Флоренского тем самым городом, куда так звал таинственный голос, окажется местом встречи с философами, поэтами, преподавателями, старцами, которые определят его миросозерцание, научный и духовный путь. Именно патриархальная «старая столица» взрастит во Флоренском большого патриота, поборника всего традиционного, коренного, своего. Он осознает в полной мере, как много в Москве «для сердца русского слилось».
Но в первые недели учёбы во Флоренском, видимо, жила тоска, оттого что не удалось поступить в Петербург. Он пишет отцу, что не доволен набором изучаемых дисциплин, преподаванием физики и что в целом «можно было ожидать от Московского университета гораздо большего». Отец отвечает, что прошло не так много времени, что впереди наверняка ещё будут интересные преподаватели и не нужно торопиться делать выводы. Студенческая жизнь, утешает отец, не ограничивается университетскими аудиториями: это и общение с сокурсниками, и вхождение в различные интеллектуальные круги, и посещение галерей и музеев. Петербург, по мнению отца, равнодушный, «бумажный» город, а Москва «отзывчива», всегда найдёт дело талантливому человеку.
На фоне разочарований продолжается мучительный поиск истины. Об этом свидетельствует посещение Флоренским экспозиции панорамы «Голгофа» польского художника Яна Стыки, которая в 1900–1901 годах выставлялась в Москве, в цирке на Цветном бульваре, его основателем и директором Альбертом Саламонским. О своём впечатлении Флоренский рассказал в письме матери.
Иисус только-только взошёл на Голгофу, только-только донёс крест. Ноша Спасителя ещё лежит на земле, ещё не распяты разбойники. Зачитывается приговор. При этом одна часть собравшихся скорбит, другая — будто продолжает кричать: «Распни! Распни!» Христос смотрит куда-то вдаль. Кажется, как никогда, явственны Его двойственная природа, Его Божественное и человеческое начало: «С одной стороны — Он не от мира сего, Он чужд мелким волнениям толпы. А с другой — видно, бесконечно жаль Ему ту толпу, которая сама не знает, что собирается делать». Кажется, к Его устам уже поднесли горькую чашу из Гефсиманского сада, а уста эти шепчут: «Прости им, ибо не ведают, что творят».
Панорама — новый для начала ХХ века вид изобразительного искусства, потрясавший зрителей до обмороков своей пространственностью, эффектом соприсутствия, соучастия. Глядя на «Голгофу», действительно, ощущаешь, что «и ты был с Ним», что здесь, на Голгофе, пилатовский вопрос «что есть истина?» обретает совершенно иной смысл, иную глубину. Ответ на этот вопрос даётся неизмеримой ценой, жертвенной ценой. И тогда понимаешь, что Истина во всём и всё в Истине. Но что станет силой, способной соединить, скрепить мир в этой спасительной Истине, которую дерзает постичь ограниченный в своих пределах земной ум?
Флоренский привыкает к университетским будням, заселяется в студенческое общежитие, где есть все условия для полноценной учёбы, постоянный доступ к библиотечным книгам. Как и в гимназии, Флоренский составляет для себя индивидуальную программу, находит возможность посещать лекции на историко-филологическом факультете, куда поступил тифлисский друг Владимир Эрн.
Скептический настрой Флоренского проходит после знакомства с преподавателями этого гуманитарного факультета — Сергеем Николаевичем Трубецким и Львом Михайловичем Лопатиным. Оба из ближайшего окружения Соловьёва, встреча с которым была для Флоренского так желанна. Оба продолжатели соловьёвских идей. Флоренский слушал лекции Трубецкого и Лопатина, посещал их семинары, писал под их руководством рефераты о Платоне, Анаксимандре, Д. С. Милле.
Трубецкой во многом сформировал отношение Флоренского к античности. Снимавший противоречия между религией и философией, Трубецкой утверждал, что древнегреческая метафизика «приготовила всё просвещённое человечество древнего мира к разумному усвоению начал христианства». Позднее преподаватель Московской Духовной академии Флоренский тоже будет говорить о Платоне как о «христианине до Христа» и искать «общечеловеческие корни идеализма», тоже станет трактовать эллинский идеализм как первую ступень на пути к христианству.