Узнав об этом, Григорий пришёл в ужас (надо полагать, совершенно искренне, поскольку хорошо представлял себе всю тяжесть забот, связанных с исполнением должности первосвященника). Поначалу он отказывался, пытался даже скрыться из города (что, впрочем, объясняется не только стремлением к созерцательной жизни, но и установившимся в церкви обычаем выказывать таким образом своё смирение), но народ не позволил ему уехать. Наконец, Григорий согласился принять наследие Пелагия II. Положение, в котором он оказался после своего избрания, было очень затруднительным. Сам Григорий I сравнивал свою церковь с «древним, разбитым бурею кораблём, в который со всех сторон проникает вода, так как балки его сгнили, расщеплены ежедневными бурями и грозят крушением». Самая страшная угроза исходила от лангобардов. Местные византийские власти не имели ни мужества вести с ними войну, ни мудрости для мирных переговоров. Варвары, чувствуя свою безнаказанность, то и дело совершали опустошительные набеги на окрестности Рима. Жители деревень, обессиленные войной и болезнями, почти не занимались земледелием. Страна жила под постоянной угрозой голода. Церкви и монастыри были разорены, духовенство малочисленно; его явно не хватало для пастырского руководства общинами. Среди духовенства ощущался общий недостаток нравственности и дисциплины. Да и сама католическая вера находилась под угрозой. Лангобарды, хозяйничавшие в Италии, исповедовали арианство. Эта ересь и в Галлии имела очень сильные позиции. Испания только в 589 г. перешла от арианства к католицизму. Григорий, став папой, во-первых, продолжил и развил систему налогов в пользу церкви, что делало её ещё более независимой от светской власти и помогало самому Григорию I откупаться от лангобардов. Формально он мог решать в то время только церковные дела, но поскольку наместники императора – экзархи, укрывшись в хорошо укреплённой Равенне, бездействовали, папе поневоле приходилось принимать участие в политических делах. Этому больше всего способствовали завоевательные стремления лангобардов. В 591 г. Григорий I посылает на помощь императорскому наместнику, боровшемуся со сполетским герцогом Ариульфом, войско, заботясь о защите Неаполя от нападения беневентского герцога Арихиса. В 592 г. он самовольно заключает мир с Ариульфом, но раздражённый этим равеннский экзарх возобновляет войну, и в 593 г. папе приходится откупаться от двинувшегося на Рим короля Агилульфа. Григорий же, выступая в роли посредника, работал не только в пользу мира, но и стремился обратить лангобардов в католичество. Лишь после смены экзарха в 597 г. и в связи с угрозами империи  со стороны аваров он достигает цели: император заключает мир с лангобардами (599 г.). Однако найденный компромисс и вмешательство папы Григория I в политические дела было все-таки явлением временным. В нём ещё нельзя видеть начала светской власти пап. Тем не менее, во время понтификата Григория I были заложены политические, дисциплинарные и культурные основы римской церкви раннего Средневековья. В числе первых дел Григорий I провёл экономическую реформу папских владений на юге Италии и на Сицилии, что позволило получать значительные доходы, часть которых направлялась на нужды жителей Рима, а также использовалась для организации обороны против лангобардов. Ослабление власти византийских императоров в италийских областях позволило Григорию I фактически установить светское правление пап на территории Италии, что явилось основой для последующего образования Церковного государства. Особое внимание он уделял развитию дипломатических отношений с правителями новых западноевропейских государств и лангобардами, с которыми в 593 г. заключил мирный договор. Для роста значения папства в то время важна была не столько политическая, сколько церковная деятельность Григория I. В этом отношении его труды также были многогранными и плодотворными. До наших дней дошло более 850 писем этого папы, представляющие значительную картину его обширной и разнообразной деятельности. Одной из главных забот Григория I было огромное хозяйство римской курии, владевшей богатыми имениями в различных частях Италии, Галлии и Сицилии. Он смог за 14 лет своего папства значительно повысить их доходность.