Инициированное Ярославом избрание и особенно поставление Илариона в митрополиты собором русских епископов – вопреки обычной практике выбора первоиерарха Росии в Константинополе и рукоположения его патриархом – было несомненным вызовом Византии. Имея в виду шаткость положения Константина Мономаха после 1050 года и его трения с патриархом Михаилом Кируларием (который, в свою очередь, находился в конфликте с «партией митрополитов»), киевский князь мог рассчитывать на согласие Константинополя признать за Русью право хотя бы выбирать, если не поставлять самостоятельно, своего первоиерарха. Каноническим основанием для этого были незадолго до того написанные трактаты Димитрия Кизического, рассматривавшие практику избрания митрополита патриархом как узурпацию.
Сразу после своего поставления в митрополиты Иларион провел несколько важных акций, настоящим вдохновителем которых был, конечно, Ярослав. Во-первых, они приняли составленный на древнерусском языке «Устав о судах церковных», который ввел практику вир как штрафов за грехи и некоторые другие нормы, чуждые византийскому каноническому праву. Во-вторых, в общерусский календарь была введена память освящения митрополитом Иларионом киевской церкви небесного покровителя Ярослава – св. Георгия, построенной в соперничестве с манганским храмом Константина Мономаха. В-третьих, этот храм стал местом интронизации епископов, поставленных для новосозданных кафедр в городах старших Ярославичей: Владимире-Волынском, Переяславле, Ростове и Турове, так что епископат Русской церкви был численно удвоен. Наконец, Иларион постриг любечанина Антония, положив основание Печерскому монастырю на месте своего аскетического подвига.
«Самочинное» избрание и поставление Илариона были восприняты Константинополем негативно: за Русью не было признано права ни поставлять, ни даже выбирать самостоятельно своего первоиерарха. Не получив искомого признания для Илариона от Византии, Ярослав, очевидно, был вынужден отказаться от него и принять уже в следующем, 1052‑м, году митрополита-грека Ефрема, носившего высокий титул протопроедра и призванного вернуть Русскую церковь в лоно Константинопольского патриархата. 4 ноября того же года Ефрем демонстративно переосвятил Св. Софию Киевскую и внес память этого события в общерусский календарь: действуя формально в рамках уже сложившейся на Руси практики повторного освящения церковного здания после значительных строительных работ (вероятно, создания мозаик, потребовавшего демонтажа престола), митрополит символически очищал собор после служения в нем своего «неканоничного» предшественника. Однако ценой отказа от Илариона князю удалось добиться существенных уступок от Константинополя: поставлявшие Илариона и поставленные им русские епископы получили амнистию, созданные при нем кафедры были сохранены, сам Иларион не был подвергнут damnatio memoriae, а сын Ярослава Всеволод получил в жены принцессу-Мономахиню. Кроме того, после смерти своего наследника Владимира в октябре того же года и начала подготовки своих сыновей к коллективному управлению Русью Ярослав не был заинтересован в усилении позиций будущего киевского князя.
Сразу после смерти Ярослава 20 февраля 1054 года митрополит Ефрем оказался вовлечен в полемику вокруг раскола между Римской и Константинопольской церквями, произошедшего летом того же года. В ней он занял резко антилатинскую позицию, дополнив список «вин» Рима множеством новых пунктов, что затрагивало интересы Изяслава и Святослава Ярославичей, женатых на принцессах из латинской Европы. Впрочем, в конфликте Изяслава с печерскими монахами из-за пострижения княжеских слуг митрополит, по всей видимости, de facto поддержал князя, что привело к эмиграции части печерцев. Усилившееся значение епископов младших Ярославичей и наметившиеся центробежные тенденции в Русской церкви породили в 1055 году конфликт между Ефремом и Новгородским епископом Лукой Жидятой, который, видимо, стремился к статусу архиепископа и которого митрополит, по надуманному обвинению его холопа (вероятно, в причастности к азартным играм), подверг трехлетнему заточению в киевском монастыре. Возвращение в Новгород Луки в 1058/59 году и наказание оклеветавшего его холопа Дудики знаменуют собой окончание церковного кризиса 1050-х годов.