Венчание на царство Алексея Михайловича состоялось 28 сентября 1645 года. Оно откладывалось дважды — сначала из-за траура по отцу, а затем — по матери и, наконец, состоялось на следующий день после сороковин по царице Евдокии Лукьяновне. Церемониал отличался от предшествующего — да и от последующих — большей пышностью, демонстрируя особую любовь нового царя к обрядам. За день до торжества, 27 сентября, в соборе было устроено царское «чертожное место», описанное в «Чине венчания» следующим образом: «…высокое место вельми украшено, а у него учинили 12 ступеней и оболокли то чертожное место и ступени сукнами, багрецами добрыми». Там установили царский трон персидской работы и кресло для патриарха. Алексей Михайлович вообще любил сидеть на возвышении и созерцать свысока все происходящее, а посему любой ритуал в его царствование сопровождался возведением пышных шатров с бо́льшим или меньшим количеством ступеней. Перед самым началом венчания с Казенного двора доставили царские регалии и животворящий крест. Духовник Алексея Михайловича, протопоп Благовещенского собора Стефан Вонифатьев, нес, поставив на голову, тяжелое золотое блюдо, на котором лежали животворящий крест, шапка Мономаха, диадема и цепь, а казначей Б. М. Дубровский и боярин В. И. Стрешнев — скипетр и державу. Регалии внесли в собор и разложили на трех аналоях, откуда их уже брали по «чину» в нужное время определенные люди.
Во втором часу дня, то есть в 9–10 часов утра (отсчет дневных часов начинался с рассвета), Алексей Михайлович пришел в Золотую палату, где был встречен боярами и приближенными людьми, одетыми в «золотое платье». Отсюда процессия «со всяким благочестием» отправилась в Успенский собор. Во время шествия царя в собор казначей и два дьяка «берегли путь», то есть следили, чтобы никто не пересек дорогу государю. Соблюдение этой приметы, существовавшей еще с языческих времен, было очень важно для суеверного Алексея Михайловича, всю жизнь опасавшегося сглаза, порчи, «баб шепчущих» и других подобных вещей.
В Успенском соборе был отслужен молебен, после которого царь и патриарх Иосиф поднялись по ступеням на помост и заняли свои места. Справа от них расположились бояре, слева — священнослужители. Затем царь и предстоятель обменялись чинными речами. Алексей Михайлович упомянул Рюрика, Владимира Мономаха, своего «деда» Федора Ивановича, коснулся событий Смуты, нарушивших порядок передачи власти, сказал несколько слов о восстановлении законного правления при его отце Михаиле Федоровиче и о его благочестивом правлении, а в заключение попросил патриарха совершить над ним, законным наследником престола, обряд венчания. В его речи настойчиво подчеркивалась мысль о законности его прав на трон, о преемственности власти. С одной стороны, это был ответ на слухи о «подменном» царевиче, ходившие в народе из-за того, что Алексей был третьим ребенком уже немолодого отца; с другой — отклик на порой высказывавшиеся «спьяну» предложения передать власть датскому королевичу Вальдемару или иному иностранному правителю. Наконец, этот настойчивый рефрен о законности новой династии проистекал из неуверенности ее членов, боязни очередных самозванцев и смут.
Патриарх, в свою очередь, поддержал и продолжил основную идею монолога царя. К речи патриарха была впервые добавлена молитва о власти русского правителя над всей Вселенной. (Эта идея должна была импонировать Алексею Михайловичу, особенно в зрелые годы, когда он мечтал возглавить весь православный мир и примерялся к роли «второго Константина Великого». По сути, начавшиеся в 1653 году церковные реформы патриарха Никона, направленные на унификацию русских и греческих церковных обрядов и богослужебных книг, работали на эту идею возвышения русского монарха до вселенской роли, а посему и были столь ревностно поддержаны царем.) После этого патриарх принял из рук царского деда по матери, боярина В. И. Стрешнева, Мономахов венец и возложил его на Алексея Михайловича, вручил ему скипетр и державу.