Принимая 15 мая депутацию московских единоверцев с их поздравлениями, Александр II объявил им, что таинство крещения состоится в Духов день, то есть 20 мая. Подобные «мелочи» весьма характерны, ибо позволяют увидеть, как (и через кого) информация доводилась до сведения подданных. Это тем более любопытно, что сообщение о приеме императором единоверцев появилось в печати лишь спустя 15 дней.
Следуя придворным правилам, накануне крещения великого князя был обнародован высочайше утвержденный церемониал. По разосланным от Императорского двора повесткам в Большом Царскосельском дворце в половине одиннадцатого утра должны были собраться члены Святейшего синода и придворное духовенство, члены Государственного совета, послы, посланники и поверенные в делах — с супругами, светские дамы, сенаторы, статс-секретари, придворные чины и кавалеры, почетные опекуны, городские дамы, генерал-адъютанты и генерал-майоры Свиты, флигель-адъютанты, генералы гвардии, армии и флота. Дамам надлежало присутствовать в русском платье, а кавалерам — в парадной военной форме. К половине одиннадцатого новорожденного должны были привезти из Александровского дворца (где тогда жил наследник) в Большой Царскосельский на средний подъезд. Держать его поручалось гофмейстерине цесаревны — княгине Ю. Ф. Куракиной.
В торжествах крещения принимали участие практически все члены дома Романовых, начиная с августейших дедушки и бабушки новорожденного и заканчивая принцами Ольденбургскими. В то время существовала традиция (ныне оставшаяся лишь в некоторых православных приходах Украины), согласно которой отец на момент крещения своего ребенка должен покинуть храм, уступив место крестному, принимающему на себя ответственность за религиозное воспитание и образование новорожденного. Что касается матери, то при крещении ее младенца она вообще не имела права присутствовать (в соответствии с традицией, берущей свои истоки в ветхозаветной религии).
Крестил великого князя, как было заведено в императорской семье, духовник семьи, исповедовавший всех православных членов дома Романовых, протопресвитер Василий Борисович Бажанов, ровесник XIX века, к тому времени получивший все мыслимые для представителя «белого» (женатого) духовенства награды. Он являлся присутствующим членом Святейшего синода, главным священником Главного штаба Его Императорского Величества и Отдельного гвардейского и гренадерского корпусов. Протопресвитер имел высшие российские и зарубежные награды (включая ордена Святого Александра Невского с алмазами, Святого Владимира 2-й степени и Святой Анны 1-й степени), а также золотой наперсный крест, украшенный драгоценными камнями. Отец Бажанов был весьма влиятельным церковным деятелем. Еще в 1835 году он стал учителем наследника-цесаревича (будущего императора Александра II), имел степень доктора богословия (за сочинение для него курса Закона Божия — «О вере и жизни христианской»), занимал должность царского духовника еще при жизни Николая I — в 1848 году. Протопресвитер В. Б. Бажанов для императорской семьи был не просто «официальным лицом», представителем православной церкви. Он давно и прочно вошел в жизнь Императорского дома, с детства учил верховных правителей азам православной веры. Неслучайно духовником царской семьи он оставался вплоть до своей кончины 1 июля 1883 года.
Восприемниками при крещении великого князя (то есть крестными) были определены сам император-дед, королева Дании Луиза (бабушка со стороны матери), наследный принц Датский Фридрих (дядя) и великая княгиня Елена Павловна. Эта странная традиция назначать восприемниками вместе с православными протестантов сохранялась в Российском императорском доме вплоть до революции 1917 года. К тому же далеко не всегда восприемники присутствовали при совершении таинства крещения лично, являясь, по сути, своеобразными «виртуальными крестными». После совершения таинства и пения «Тебе, Бога, хвалим» был произведен 101 выстрел из пушек и во всех церквях зазвонили колокола. Затем отец ребенка возвратился в храм и поблагодарил своих венценосных родителей. После этого столичный митрополит Исидор (Никольский) отслужил Божественную литургию, по завершении которой императрица Мария Александровна поднесла внука для причащения. Здесь же, в храме, император возложил на великого князя орден Святого Андрея Первозванного, а духовенство поздравило царя, царицу и наследника с крещением великого князя. Наследника отвезли обратно во дворец, а для гостей — особ первых трех классов и их жен — был дан торжественный обед, на котором тосты за здравие по традиции сопровождались выстрелами, причем за духовных и всех верноподданных полагалось стрелять только 21 раз, за новорожденного — 31, а за царя, царицу, датских родственников и великую княгиню Елену Павловну — 51. Объяснить подобную регламентацию сегодня довольно трудно.