После литии святые мощи были поставлены посреди храма. Приблизился момент полиелея. За все эти дни было сказано много проповедей и архиереями, и проповедниками из Петербурга, протоиереями Орнатским и Рождественским, а ко времени самого прославления вышел говорить местный Тамбовский святитель Иннокентий. В заключение своего слова он сказал: «Еще мгновение — и откроется крышка этого спасительного гроба, явятся благодатные останки дивного во святых Божиих Серафима, но кроткого и убогого в земной жизни. И в умиленной радости веры нашей воспоем ему: “Ублажаем тебя, преподобный отче Серафиме!”» Все духовенство вышло на середину храма. После пения «Хвалите имя Господне» все стали на колени, а священнослужители запели величание преподобным: «Ублажаем, ублажаем тя, преподобие отче Серафиме, и чтим святую память твою, наставниче монахов и собеседниче Ангелов». Этот момент и считается церковным прославлением святых.
После прочтения Евангелия, когда архидиакон Александро-Невской Лавры Иоанн читал прошение «Спаси, Боже, люди Твоя», он среди святых упомянул в первый раз «преподобного и Богоносного отца нашего Серафима Саровского и всея России чудотворца», ихже молитвами «Многомилостиве Господи, услыши нас, грешных, и помилуй». И понеслись впервые молитвы Православной Церкви: «Господи, помилуй. Господи, помилуй. Господи, помилуй» — двенадцать раз. Священнослужители, а за ними царствующие лица и народ начали прикладываться к мощам святого. Служба продолжалась, а народ все продолжал прикладываться. Кончилась она уже к полуночи, а храм был открыт, и тысячи людей шли, и шли, и шли к новопрославленному святому с верой и просьбами...
19 июля поздняя Литургия началась в 8 часов утра. На малом входе, при пении духовенством «Приидите, поклонимся и припадем ко Христу», священноархимандриты взяли кипарисовый гроб с мощами и понесли его вперед всех в алтарь... Так святой угодник Божий предшествовал в поклонении Господу и Спасителю... Невольно вспоминается при этом тот далекий момент, когда смиренный иеродиакон Серафим удостоился видения Самого Господа Иисуса Христа, тоже на Литургии, и приблизительно почти в тот же момент ее. Сбылось таинственное благословение, которым тогда усладил душу его Спаситель, исполнив его Божественною любовью... Потом мощи, после обнесения их вокруг престола, были снова вложены в дубовую колоду — гроб, но уже не на середину храма, а в уготованную преславную раку под чудной сенью... Здесь нашел обиталище убогий Серафим, всю жизнь избегавший славы и за малейший соблазн поставивший себя на тысячу дней и ночей на камни... «Смиривыйся вознесется»... При этом моменте случилось новое чудо. Среди богомольцев стояла приехавшая из Москвы Евдокия Масленникова (из купеческого сословия) со своей больной дочерью Екатериною, 12 лет. Девочка страдала припадками эпилепсии и уже два года ничего не могла говорить. Доктора не помогали. При пронесении гроба мимо мать коснулась его платком и потом отерла им лицо больной дочери. И та, на глазах у всех, произнесла имя своей матери и начала говорить, как здоровая. После она была сподоблена митрополитом причащения Святых Таин.
В конце Литургии произнесено было слово архиепископом Казанским, бывшим Тамбовским, Димитрием «в честь и память» преподобного. В нем, между прочим, он выразил обычную для православного сознания мысль о том, что «Святая Церковь, в силу богодарованной ей власти, несомнительно, всенародно удостоверила и утвердила эту общую веру в святость и ходатайственную силу перед Богом великого подвижника веры и благочестия, которого с глубоким умилением и благоговением давно уже ублажают и прославляют вси роди земли Российской».
После Литургии начался молебен новому чудотворцу. При пении тропаря «От юности возлюбил еси Христа, блаженне» гроб был вынут из раки и передан на руки Государя и великих князей, коими, при участии архимандритов, был вынесен из собора для шествия вокруг храма. Высокое религиозное одушевление снова охватило тысячи народа. Затем мощи были водворены на свое место уже для постоянного поклонения. Этим закончилось прославление, или канонизация, святого праведника.