Служба Георгию Всеволодовичу опубликована в Трефологионе, в печатные Святцы включены тропарь и кондак. Наиболее ранний список службы датируется временем около 1630 г., древнейшая нотированная служба содержится в рукописном Стихираре 1650 гг. В «Уставе церковных обрядов московского Успенского собора» (около 1643 г.) о праздновании памяти Георгия Всеволодовича говорится: «В 4 день (февраля) празднуют великомученику князю Георгию Всеволодовичу Владимерскому, благовест в лебедь, трезвон средний». Под 4 февраля имя Георгия Всеволодовича включено в Месяцеслов Симеона (Азарьина), в Синодик московского Успенского собора (около 1684 г.), а также в «Описание о российских святых» (конец XVII – XVIII вв.). Как полагают исследователи, утвердившееся с XVII в. празднование памяти Георгия Всеволодовича 4 февраля (вместо 4 марта) восходит к Степенной книге. В 1889 г., когда отмечалось 700-летие рождения Георгия Всеволодовича, Нижегородская епархия ходатайствовала перед Святейшим Синодом о перенесении празднования на 4 марта, однако это привело к тому, что обе даты стали отмечаться в Нижегородской епархии как дни памяти Георгия Всеволодовича. В том же году Тверской архиепископ Савва (Тихомиров) благословил праздновать память Георгия Всеволодовича 4 марта в Покровской церкви в селе Боженка Кашинского уезда Тверской губернии (по местным преданиям, именно там произошла битва на Сити), ранее в Покровской церкви был освящён придел во имя Георгия Всеволодовича. 22 января 1645 г. в присутствии патриарха Иосифа и царя Михаила Фёдоровича в Успенском соборе состоялось обретение нетленных мощей Георгия Всеволодовича, которые были перенесены из каменной гробницы, стоявшей в алтаре Благовещенского придела, в серебряную позолоченную раку в центре собора у южного столпа, изготовленную на средства патриарха. На крышке раки помещалась икона Георгия Всеволодовича, изображающая князя в рост под образом Святой Троицы, с мечом в ножнах и с мученическим крестом (ныне в Третьяковской галерее). На раке находилась шитая пелена той же иконографии (ныне во Владимиро-Суздальском музее-заповеднике). Рака XVII в. не сохранилась (переплавлена в октябре 1941 г.). У гробницы Георгия Всеволодовича в XVII в., как полагают исследователи, были отмечены случаи исцелений, поскольку в надписи на раке 1645 г. (известна в публикациях XIX в.) и в описании захоронений Успенского собора 1680 гг. Георгий Всеволодович именуется Владимирским и всея России чудотворцем. В 1852 г. на средства, пожертвованные от всех сословий Владимира, была изготовлена новая серебряная рака, куда переложили мощи князя. В 1888 г. по распоряжению Владимирского архиепископа Феогноста (Лебедева) рака была поставлена между двумя колоннами в середине собора, справа от архиерейского места. При устройстве нового иконостаса в 1768–1774 гг., сопровождавшемся подъёмом уровня пола в алтарях и на солее, первоначальный каменный гроб Георгия Всеволодовича оказался засыпанным землёй. По предположению Алексея Владимировича Сиренова, к перенесению мощей 1645 г. было написано так называемое Владимирское Житие Георгия Всеволодовича (наиболее ранний список – во Владимиро-Суздальском музее-заповеднике), основанное на тексте, близком к Симеоновской летописи XV в. (та же летопись послужила источником для составления и «надгробных листов» во владимирском Успенском соборе).