В этих трудах Григорий раскрывал причины раскола, опровергал обвинения, предъявляемые православию старообрядцами, предлагал совместно обсудить все спорные вопросы (при его жизни первая книга издавалась четыре раза). По ходатайству Григория в Казанской духовной академии была передана древняя библиотека Соловецкого в честь Преображения Господня монастыря (ныне в РНБ), послужившая активизации научных исследований в Казани. С целью подготовки специалистов для научного описания библиотеки Григорий пригласил в академию Виктора Ивановича Григоровича (1815–1876 гг.). Архиепископ пожертвовал в Казанскую духовную академию собственные книги. 26 августа 1856 г. Григорий участвовал в короновании императора Александра II Николаевича и был возведён в сан митрополита. 1 октября того же года переведён на Новгородскую и Санкт-Петербургскую кафедру и с этого времени состоял первоприсутствующим членом Синода. Благодаря его усилиям выросло число духовенства в епархии, митрополит освятил Исаакиевский собор в Санкт-Петербурге (30 мая 1858 г.), а также храмы в честь иконы Божьей Матери «Всех скорбящих Радость» в Санкт-Петербургском Новодевичьем в честь Воскресения Господня монастыре и во имя святых Захарии и Елисаветы при богадельне Елисеевых (1856 г.), святителя Григория в Троице-Сергиевой пустыни и в честь Усекновения главы Иоанна Предтечи при доме призрения престарелых бедных женщин графа Кушелёва-Безбородко (1857 г.), во имя святых Константина и Елены при гимназии Человеколюбивого общества и св. Павла исповедника при Александро-Невском духовном училище (1858 г.), в честь Воскресения Господня в Малой Коломне (1859 г.). При содействии Григория православные богослужебные книги переводились на финский язык, т.к. многие православные финны были вынуждены пользоваться лютеранскими молитвенниками и посещать кирхи. Переводами с 1849 г. занимался преподаватель Санкт-Петербургской духовной семинарии Томас Фриман, с 1858 г. эту деятельность возглавил архимандрит Павел (Лебедев; впоследствии архиепископ Казанский). В 1860 г. Григорий активно участвовал в переводе Ветхого Завета на русский язык, осуществлённом при Санкт-Петербургской духовной академии. Заботясь о христианском просвещении, в 1857 г. основал при Санкт-Петербургской духовной семинарии журнал «Духовная беседа», предназначенный для всех мирян, более актуальный и доступный, чем «Христианское чтение» (в нём впервые стали печататься официальные документы духовного ведомства). По инициативе Григория при Санкт-Петербургской духовной академии стали издаваться «Переводы византийских историков», был преобразован Духовно-цензурный комитет. В 1858 г. митрополит перевёз в библиотеку академии библиотеки собора Святой Софии в Новгороде и Кириллова Белозерского в честь Успения Пресвятой Богородицы монастыря.