В 1800 году семья Путиловых вынуждена была перебраться на жительство в город Углич, а 18-летний Тимофей с братом Ионою был определен в Москву, к откупщику Карпышеву, державшему торговлю. В свободное от трудов время они читали духовные книги и общались с духовными людьми. Здесь юноши познакомились со старицей Иоанновского монастыря Досифеей, которая направила их для духовного окормления в Московский Новоспасский монастырь к иеромонахам Александру и Филарету. Эти старцы находились в свое время в духовном общении с преподобным Паисием (Величковским). По совету отца Александра в 1805 году оба брата поступили в Саровскую пустынь. Там они трудились на разных послушаниях (в кухне, в трапезной) и пользовались духовными наставлениями саровских старцев-подвижников.
В частности, Тимофею был поручен уход за больным строителем обители иеромонахом Исаией (Зубковым) — духовным отцом и собеседником преподобного Серафима Саровского. Брат Тимофея Иона (в монашестве Исаия) так и остался в Саровском монастыре и позже, в 1842 году, стал его настоятелем.
В 1808 году, снова попав в Москву, Тимофей познакомился с казначеем Брянского Свенского Успенского монастыря отцом Серафимом, учеником старца Василия (Кишкина). Последний жил некоторое время на Афоне и в Молдавии, затем странствовал по русским обителям. По приглашению отца Серафима и по совету старца Новоспасского монастыря отца Александра в 1809 году Тимофей Путилов поступил послушником в Свенский монастырь, где в то время собрались замечательные подвижники: иеродиакон Анастасий, ученик старца Василия (Кишкина); монах Варфоломей из молдавского Нямецкого монастыря; схимонах Афанасий (Захаров), ученик и постриженик преподобного Паисия (Величковского). Кроме того, вблизи Свенского монастыря, в брянских и рославльских лесах, подвизались многие пустынножители. В Брянском Свенском монастыре Тимофей проходил послушание пономарское, затем был письмоводителем. В 1810 году он поехал в Москву за новым увольнительным свидетельством, но в Свенский монастырь уже не вернулся.
По совету жившего в Московском Симоновом монастыре иеросхимонаха Алексия (Блинского), который в 1790–1800 годы был строителем Коневского монастыря, а до этого жил в орловских и смоленских лесах, в 1811 году Тимофей Путилов отправился к пустынникам рославльских лесов и вверился духовному руководству отца Афанасия (Степанова), оптинского постриженика, который в свое время в числе 12 человек прибыл из Пешношского монастыря с отцом игуменом Авраамием для восстановления Оптиной пустыни. В рославльских лесах этот отец подвизался безвыходно более 20 лет. С ними был и монах Досифей, постриженик Площанской Богородицкой пустыни. В лесах Тимофей провел десять лет и был келейно пострижен в мантию отцом Афанасием с именем Моисей. Под руководством этого опытного старца отец Моисей приобрел великую сосредоточенность, кротость, дар молитвы и внимания к себе. Все эти дарования были присущи ему и потом, во всю жизнь его, не только в пустынном безмолвии, но и во время многотрудной и многопопечительной его настоятельской деятельности в Оптиной пустыни.
В 1812 году начавшаяся война с французами понудила подвижников оставить любезное место уединения. Отец Моисей был приглашен в Брянскую Белобережскую Иоанно-Предтеченскую пустынь, жил в Свенском монастыре, а в 1814 году вновь вернулся в рославльские леса, где подвизался еще 8 лет. В 1816 году к отцу Моисею присоединился его младший брат Александр (впоследствии схиигумен, преподобный старец Оптинский), который в 1820 году был келейно пострижен в монашество с именем Антоний. Вступив на тернистый путь монашеского делания, Александр избрал духовным руководителем своего старшего брата — отца Моисея.
В 1821 году по приглашению епископа Калужского Филарета (Амфитеатрова) братья Моисей и Антоний (Путиловы) с монахами Иларием (Дранкиным) и Савватием прибыли в Оптину пустынь для постройки там Иоанно-Предтеченского скита и основания в нем монашеской жизни. В 1822 году святитель Филарет рукоположил отца Моисея в сан иеродиакона, а затем — иеромонаха и вскоре назначил общим духовником Оптиной пустыни. С 1826 года и до своей кончины он был настоятелем монастыря.