16 января 1275 г. Лионская уния была официально провозглашена в придворной церкви. Во время литургии Апостол и Евангелие были прочитаны на латинском и греческом языках, после чего папа Римский Григорий X был объявлен «верховным первосвященником Апостольской Церкви и вселенским папой». 26 мая по инициативе императора Константинопольским патриархом был избран Иоанн XI Векк; 2 июня состоялась его интронизация. Некоторые видные константинопольские клирики были сторонниками унии, однако большая часть епископата, а также монашество, в том числе столичное, составили оппозицию новому патриарху. Вскоре после избрания Иоанна XI Векка на Константинопольскую кафедру император Михаил VIII Палеолог направил в Рим посольство, чтобы проинформировать папу Римского об официальном принятии Лионской унии; главой византийской делегации был Метохит Георгий, незадолго до этого назначенный архидиаконом собора Святой Софии. Одной из целей этого посольства стало обсуждение вопросов о новой военной экспедиции на Святую землю, о возможном проходе войск крестоносцев через византийские владения, а также об отлучении от церкви противников византийского императора Михаила VIII Палеолога, в том числе сторонников Карла Анжуйского. Папа Римский Григорий X принял византийское посольство в городе Бокер, где находился с 14 мая по 4 сентября 1275 г. После беседы с папой Римским Георгий Метохит отбыл в Рим; там он должен был ещё раз встретиться с Григорием X, но 10 января 1276 г. понтифик скончался в Ареццо. 21 января на Папский престол был избран Пьер де Тарантез, принявший имя Иннокентий V. Новый папа сообщил послам о начале подготовки Крестового похода; вопрос об отлучении противников византийского императора понтификом не поднимался. После скоропостижной смерти Иннокентия V (22 июня 1276 г.) Римскую кафедру занял папа Николай III (1277 –1280 гг.). В октябре 1278 г. он направил в Константинополь посольство, которое должно было потребовать от императора Михаила VIII Палеолога строгого соблюдения всех условий Лионской унии. По мнению папы Римского, Константинопольская церковь не приняла их в той форме, которая была определена Римской церковью (iuxta formam ad eadem ecclesia traditam). Позднее папа Римский Мартин V (1281–1285 гг.) обвинил императора в провале Лионской унии и отлучил его от церкви. По мнению исследователей, недовольство Римского престола было вызвано тем, что уния была для Михаила VIII Палеолога лишь средством реализации стоявших перед ним политических задач. Заключение Лионской унии не привело к ожидаемым результатам и не заставило Карла Анжуйского отказаться от планов похода на Константинополь, которые не были реализованы только из-за народного восстания против французов, так называемой Сицилийской вечерни 1282 г. После вступления на престол императора Андроника II Палеолога, отказавшегося от идеи церковной унии, Иоанн XI Векк был низложен, а на Патриарший престол был возвращён Иосиф I Галасиот.