Анкирский собор состоялся весной 358 г.; формальным поводом к нему послужило освящение новой базилики в Анкире. На него прибыли лишь немногие восточные епископы, главным образом, из Малой Азии; епископ Георгий Лаодикийский отсутствовал. Собор предложил такое определение веры, которое, по мнению его участников, не содержало бы крайностей арианства и савеллианства, с которым многие связывали никейский термин «единосущный». Вместо него было выдвинуто понятие «подобносущный» как в наибольшей степени отражающее единство природы и родственное единение Отца и Сына, а также различие Их ипостасей. С заседаний Анкирского собора начался новый этап в истории арианских споров; на нём сформировалась церковная партия омиусиан, или василиан, по имени её лидера Василия Анкирского. Констанций II, находившийся в это время в Италии и Паннонии, как и во многих других случаях, не контролировал ход событий и узнал о Соборе post factum. Участники Собора решили известить Констанция II, направив в Сирмий посольство в составе епископов Василия Анкирского, Евстафия Севастийского и Элевсия Кизического. Посольство прибыло в ставку Констанция II неожиданно, но после общения с епископами Констанций II резко изменил свои религиозно-догматические взгляды и доверился василианам. Причины этого поворота в настроении императора помимо убедительности богословских аргументов Василия Анкирского и его спутников исследователям неизвестны. Исследователи полагают, что к этому времени Констанций II уже понимал, что вторая Сирмийская формула, на которую он раньше возлагал надежды, не только не привела к желанному миру в церкви, но, напротив, усугубила раскол. При этом помимо Западной церкви, где формулу встретило глухое неприятие епископов, теперь не было единства и в среде восточных иерархов. В этой связи Констанций II возложил надежды на новый вариант исповедания веры, представленный василианами. Прежние советники Констанция II Урсакий и Валент, по мнению исследователей, также не были готовы возражать новой партии. В Сирмии вскоре состоялся новый небольшой Собор, его участниками были члены анкирского посольства, Урсакий, Валент, епископ Герминий Сирмийский и четыре находившихся при дворе африканских епископа. Собор принял третью Сирмийскую формулу, которая стала повторением основных положений Антиохийских исповеданий 341 г. с добавлением слов о том, что Сын является подобным Отцу по сущности. Однако решение Констанция II, оформленное Собором в Сирмии, лишь осложнило ситуацию для Восточной церкви. Против омиусиан выступали как ариане-аномеи во главе с епископом Евдоксием Антиохийским, так и восточные консерваторы. К концу 358 г. представители этих группировок Евдоксий Антиохийский, Георгий Александрийский и Марк Арефузский явились в Сирмий с жалобами на василиан. Под их влиянием Констанций II был вынужден делать следующие шаги к умиротворению церкви и объявить о созыве нового большого Собора (см. ст. Аримино-