Rooman politiikka sen jälkeen, kun keisari Diocletianus luopui vallasta vuonna 305 jKr., oli hämmentävän monimutkaista, kun läntiset ja itäiset keisarit ja apulaiskeisarit taistelivat vallasta. Heidän joukossaan oli Flavius Valerius Constantinus, joka tunnetaan historiassa nimellä Konstantinus Suuri. Joukkojensa Yorkissa vuonna 306 jKr. keisariksi ylistämä Diocletianuksen seuraaja Galerius nimitti hänet keisariksi tai lännen varakeisariksi. Konstantinus johti Britanniaa ja Galliaa, mutta hänen lankonsa Maxentius kävi sotaa Galeriusta vastaan ja valtasi Italian ja itse Rooman.

Galerius kuoli vuonna 311 jKr. ja seuraavan vuoden alussa Konstantinus hyökkäsi Italiaan, voitti taistelut Torinossa ja Veronassa ja marssi Roomaan. Maxentius tuli taisteluun ja tuhoutui Milvian sillalla, joka vei Via Flaminiaa Tiberin yli kaupunkiin. Taistelu oli yksi peräkkäisistä voitoista, jotka vuonna 324 jKr. tekivät Konstantinuksesta koko Rooman valtakunnan herran, mutta se on tunnetuin sen yhteydestä hänen kääntymiseensä kristinuskoon, joka osoittautuisi yhdeksi maailmanhistorian tärkeimmistä tapahtumista.

Tarinan tai tarinan tapahtuneesta kertoi Eusebius Kesarealainen, kristitty raamatuntutkija ja historioitsija, joka kirjoitti ensimmäisen Konstantinuksen elämäkerran pian keisarin kuoleman jälkeen. Hän tunsi Konstantinuksen hyvin ja sanoi saaneensa tarinan keisarilta itseltään. Konstantinus oli pakanallinen monoteisti, aurinkojumala Sol Invictuksen, voittamattoman auringon, palvoja. Ennen Milvian sillan taistelua hän ja hänen armeijansa näkivät kuitenkin taivaalla auringon yläpuolella valoristin, jossa oli kreikankielisiä sanoja, jotka yleensä käännetään latinaksi In hoc signo vinces (”Tässä merkissä valloita”). Sinä yönä Konstantin näki unta, jossa Kristus käski häntä käyttämään ristinmerkkiä vihollisiaan vastaan. Hän oli niin vaikuttunut, että hän merkitsi kristillisen symbolin sotilaidensa kilviin, ja kun hän sai Milvian sillan taistelussa ylivoimaisen voiton, hän antoi sen kristittyjen jumalan ansioksi.

Tämä tarina hyväksyttiin yleisesti vuosisatojen ajan, mutta nykyiset historioitsijat, jotka eivät usko profeetallisiin näkyihin ja uniin, epäilevät sitä vakavasti. Varhaisimmassa, vuodelta 313 jKr. peräisin olevassa kertomuksessa taistelusta ei mainita mitään näystä tai unesta. Sen mukaan Maxentius kokosi armeijansa Tiberin rannalle. Hän oli katkaissut itse sillan, mutta tappion sattuessa hän saattoi vetäytyä Roomaan veneistä tehdyn väliaikaisen sillan yli. Kun Konstantinuksen ratsuväki kuitenkin hyökkäsi, Maxentiuksen miehet ajautuivat pakoon venesillan yli, joka romahti heidän allaan, ja monet hukkuivat, myös Maxentius itse. Konstantinus ja hänen miehensä leikkasivat hänen päänsä irti ja kantoivat sen keihäässä kaupunkiin.

Toisen varhaisen kertomuksen mukaan, jonka kristitty kirjailija Lactantius, joka oli ollut jonkin aikaa Konstantinuksen hovissa, kirjoitti kahden vuoden kuluessa taistelusta, keisari näki unen, jossa häntä kehotettiin merkitsemään sotilaidensa kilviin ”Jumalan taivaallinen merkki”. Hän teki niin kuin käskettiin, kirjoitutti merkin, mikä se sitten tarkalleen ottaen olikin, kilviin ja selitti voittonsa kristittyjen jumalalle. Vuonna 315 jKr. senaatti omisti Konstantinukselle Roomassa voitonkaaren (se oli ehkä alun perin rakennettu Maxentiukselle), ja siinä ylistettiin Konstantinusta siitä, että hän ja hänen armeijansa olivat saavuttaneet voiton ”jumalallisella yllytyksellä”. Siinä pidättäydyttiin tahdikkaasti sanomasta, mikä jumala oli antanut ”yllykkeen”, ja kansalaiset saattoivat uskoa voiton Sol Invictukselle tai kristilliselle jumaluudelle tai kenelle tahansa jumalalle, jonka he valitsivat.

Ei ole epäilystäkään siitä, että Konstantinuksesta tuli uskovainen kristitty, joka edisti tarmokkaasti kristinuskoa yrittämättä pakottaa sitä pakanoiden kurkusta alas. Diocletianus ja Galerius olivat vainonneet kristittyjä raa’asti, mutta vuonna 311 jKr. Galerius oli myöntänyt heille uskonnonvapauden. Konstantinuksen vuonna 313 jKr. antamassa Milanon ediktissä julistettiin, että ”keneltäkään ei saisi kieltää mahdollisuutta antaa sydämensä kristinuskon harjoittamiselle”. Hän nimitti kristityt korkeisiin virkoihin ja antoi kristityille papeille samat etuoikeudet kuin pakanapapeille. Vuoteen 323 jKr. mennessä Sol Invictuksen syntymäpäivästä 25. joulukuuta oli tullut Kristuksen syntymäpäivä. Keisari pyrki tasoittamaan kristittyjen teologisia erimielisyyksiä, ja vuonna 325 jKr. hän osallistui henkilökohtaisesti Nikean konsiiliin, jossa muotoiltiin kolminaisuusoppi. Hän rakennutti myös upeita kirkkoja, muun muassa Santa Sofian pääkaupunkiinsa Bysanttiin, jonka nimi muutettiin Konstantinopoliksi. Kun hän kuoli vuonna 337 jKr. kristinuskosta oli hyvää vauhtia tulossa Rooman valtakunnan valtionuskonto, ja Konstantinus piti itseään Jeesuksen Kristuksen 13. apostolina.