Тем не менее, уже в 302 г. Григорий Просветитель, получивший образование и сан в Кесарии Каппадокийской, возглавил Армянскую апостольскую церковь, ставшую митрополией Кесарийской церкви. В IV в. престол предстоятеля Армянской апостольской церкви был установлен в столице Великой Армении – Валаршапате, где Григорий Просветитель построил кафедральный собор, назвав его в память о явленном ему чудесном видении – Эчмиадзин (от армянского – Сошел Единородный). При нем появились первые епархии, территории которых определялись в соответствии с границами удельных княжеств. Специфика армянской государственности (так называемый нахарарский строй) сказывалась в том, что епископы поначалу были связаны не столько с определенными кафедрами (городами), сколько с отдельными аристократическими фамилиями. Часть епископата происходила из бывшего жречества. Григорий основал школы для детей из жреческих семей, которые после обучения становились церковнослужителями. Церковь стала принимать активное участие в политической жизни страны, ее роль в обществе быстро росла, укреплялась материальная база. При первых преемниках Григория – святителях Аристакесе (320 или 325–333 гг.) и Вртанесе (333–341 гг.) христианство стало господствующей религией среди армян. Тем не менее, Армянская апостольская церковь еще долго боролась с силами, не признававшими ее духовный авторитет и рост общественно-политического влияния. Особенно упорным было сопротивление многочисленных приверженцев старой религии – зороастризма. Царь Трдат столкнулся с оппозицией ряда знатных нахарарских родов и в 330 г. умер (как утверждают армянские историки), отравленный придворными за поддержку церкви. А святитель Аристакес был убит в результате конфликта с одним из местных князей. Нахарары, пользуясь поддержкой персидского государства Сасанидов, неоднократно покушались и на жизнь святителя Вртанеса. Крайне нетерпимо относился к влиянию церкви царь Армении Тиран II (339–350 гг.). В частности, по его приказу был казнен епископ Юсик. В правление святителя Нерсеса I Великого (353–373 гг.) состоялся первый Собор Армянской апостольской церкви в Аштишате (354 г.), на котором было решено организовать по всей Армении монастыри, школы и благотворительные учреждения. Был принят ряд постановлений, направленных на искоренение языческих обычаев и укрепление нравственности народа. Аштишатский собор осудил арианство и подтвердил приверженность Никейскому Символу веры. С этого времени до XII в. предстоятель Армянской апостольской церкви носил титул «Католикос Великой Армении» (от греч. – всеобщий [епископ]). До времени Нерсеса I армянские епископы принимали посвящение от митрополита Кесарии Каппадокийской. Этот порядок был отменен на Валаршапатском соборе 366 г. при участии армянского царя Аршака (или по указу царя Папа в 373–374 гг.). Предстоятели Армянской апостольской церкви стали избираться и посвящаться в Армении, хотя традиционные связи с Кесарией некоторое время сохранялись. До католикоса Саака Партева Великого (ум. в 439 г.) предстоятелями являлись потомки Григория Просветителя. Наряду с ними большим влиянием пользовался род бывшего жреца Албиана, в политическом отношении ориентировавшегося на Сасанидский Иран.