Одновременно с многими претенциозными проектами Никон задумал дело, которое с его уходом получило совершенно неожиданное развитие, расколов общество. С кружком близких ему священников (они называли себя «ревнителями благочестия») он начал реформы богослужения. Было известно, что в текстах книг, по которым служили в храмах, из-за многовекового переписывания скопилось много ошибок (в монастырях Афона, например, русские служебные книги считали чуть ли не еретическими). Решено было найти греческие оригиналы книг и выправить («сверить») по ним русские переводы. В 1653 г. ученый монах Арсений (Суханов) привез с Афона 600 «оригиналов», и началась сверка. Значительные изменения были внесены и в обряд. Предписывалось креститься не двумя распрямленными пальцами, а тремя, сложенными в щепоть. Запрещалось служить одновременно на нескольких престолах. Вести службу (то есть читать Евангелие и петь) можно было теперь в одном храме только на одном алтаре (раньше служили на нескольких, и разобрать слова было очень трудно). Вместо двоекратного вводилось троекратное пение «Аллилуйя».
Церковная реформа была одобрена собором. Но часть верующих и священников (особенно низшего духовенства) увидела в этом возвращении к более древней греческой традиции лишь искажение обряда. Нашлись защитники даже у совершенно неприемлемой «параллельной службы» на многих алтарях: она сокращала время пребывания в церкви, дорогое для работников, которым иначе пришлось бы проводить на службе целые дни. Искажения, убранные из книг и обрядов, были давно привычны верующим. От бесконечного повторения священниками (часто не знавшими грамоты и учившими службу «с голоса») они стали нераздельны со всем ходом богослужения на Руси. Все это было частью традиции, завещанной отцами и дедами, а все, что восходило к «старине», считалось достойным сохранения и подражания. Буква текста и жест обряда ценились русскими людьми, которые само слово «вера» понимали как «верность», то есть точное следование образцу. Исправлениям сопротивлялись как «порче». Приверженцы старины, истовые проповедники, готовые на мученичество, отказались им следовать. Эту часть Русской Церкви стали называть раскольниками, или староверами. Во главе них стояли Иван Неронов, протопоп Аввакум (Петров) и боярыня Морозова. Ожидаемый в 1666 г. очередной «конец света» («подтвержденный» чумой 1664 г. и неурожаем 1665 г.) усилил их позиции. Раскол, начавшийся в кругу московских купцов, бояр и кремлевских священников, нашел поддержку посада, крестьян и казаков, священства и некоторых монастырей — у всех, кто чувствовал за «никонианством» наглое вмешательство власти в «святая святых» народных верований. Проповеди Аввакума и его сподвижников воспринимались как общая, а не только церковная, критика. Спасаясь от «никониан», крестьяне бежали на север, в Сибирь, на Дон, где создавали тайные скиты. Раскольники поддержали Разина и не сложили оружия после разгрома его восстания, продолжив борьбу в Соловецком монастыре (1668–1676 гг.), подчинения которого смогли добиться только военной силой. «Пассивное» сопротивление режиму (в котором, по мысли раскольников, воплощалось мировое зло) или бегство от него включало такие неистовые формы, как массовое самосожжение (в некоторых случаях страшной смертью одновременно гибли тысячи людей, известен случай самосожжения 9 тысяч верующих). Позже староверы окажут сопротивление реформам Петра I и не раз поддержат выступления крестьян и казаков, включая Пугачевщину.