По приезде в Петербург творчество Тона развивается в основном в двух направлениях. С одной стороны, он продолжает проектировать, как и в годы учения в академии, в стиле классицизма, с другой — в его творчестве все большее место начинают занимать постройки в «русском» стиле. К числу последних относятся и сооружения, возведенные по проектам Тона в Москве; они занимают весьма солидное место в его обширном наследии. Именно возведенные по проекту Тона сооружения в «русском» стиле во многом определили облик центра Москвы 40 — 60-х годов XIX века, пока перестройки 70 — 90-х годов еще раз не изменили радикально самое понятие центра и его облик. Однако в системе "внешних ансамблей" — в панорамах, раскрывавшихся по течению Москвы-реки, — постройки Тона сохраняли доминирующую роль на протяжении целого столетия, вплоть до середины 1930-х годов, когда согласно Генеральному плану реконструкции столицы были разобраны храм Христа Спасителя и колокольня Симонова монастыря.
Исподволь набиравшие силы проектирование и строительство церквей в «русском» стиле получили размах в результате обстоятельства, казалось бы, случайного. При рассмотрении в 1827 г. конкурсных проектов приходской церкви св. Екатерины у Калинкина моста в Петербурге Николай I выразил желание видеть новый храм в «русском» стиле. На объявленном вновь конкурсе одобрение получил проект К. А. Тона. Позднее по его индивидуальным и образцовым проектам было сооружено множество храмов в «русском» стиле в городах России.
В 1829 г. вторично возник вопрос о строительстве в Москве храма Христа Спасителя. После прекращения начатого было в 1817 г. на Воробьевых горах строительства прошло десять лет. Для строительства было выбрано новое место — в центре города, сравнительно недалеко от Кремля, на высоком берегу Москвы-реки, на месте Алексеевского монастыря (теперь Кропоткинская набережная, бассейн "Москва"). Изменению местоположения придавался определенный смысл.
Здание, олицетворявшее памятное и поворотное в судьбах России событие — войну 1812 г., включалось в ткань исторической структуры города, должно было непосредственно перекликаться с Кремлем — историческим и градостроительным центром Москвы — и в то же время сохранять самостоятельное значение. Постоянное соотнесение современных событий с историческими, ощущение связи с прошлым и будущим типично для сознания людей 20 — 40-х годов, переживших социальные бури и войны рубежа XVIII–XIX веков. Повышенное чувство времени и желание отразить его в архитектуре характерны для рассматриваемого периода.
Прототипами храма Христа Спасителя в Москве служат Успенский и Архангельский соборы Московского Кремля. Визуальное сходство между прототипом и вновь возведенным сооружением, которое должно было свидетельствовать о преемственности и ориентации на определенную традицию, не только художественную, но и социально-политическую, одновременно являлось своеобразной декларацией, моделированием желанного для официальной России исторического будущего страны.
Успенский и Архангельский соборы Московского Кремля сыграли важную роль в выработке символики, к помощи которой неизменно прибегает царское правительство, проводя официальную политику в области архитектуры. Использованию форм этих соборов в строительстве придавался политический смысл: ведь Успенский собор — место коронации московских царей, Архангельский — их усыпальница.
Однако храм Христа Спасителя не стал копией своих прототипов, как не был копией Успенского собора во Владимире Успенский собор Московского Кремля. Спроектированное Тоном здание несет на себе отпечаток творческого почерка мастера, свойственной ему интерпретации древнерусского наследия и одновременно отпечаток черт, присущих архитектуре второй трети XIX века.
К числу индивидуальных особенностей Тона как одного из наиболее ранних представителей нового стиля следует отнести стремление не столько к неповторимым уникальным решениям, сколько к выработке определенного типа церквей — пятикупольного храма, пяти-шатрового, однокупольного каменного или деревянного храма.
Размеры храма Христа Спасителя огромны. Высота 103 м, площадь 6805 м2, диаметр центрального купола 25,5 м. Постройка грандиозного сооружения, рассчитанного на 10 тысяч человек, продолжалась много десятилетий. Хотя проект датируется 1832 г., прошло семь лет, прежде чем началось строительство. Постройка была окончена вчерне в 1854 г. (сняли строительные леса). Лишь тогда Тон приступ пил к детальному проектированию интерьеров, и началась их отделка, закончившаяся в 1881 г. Освятили храм в 1883 г., уже после смерти автора.