После мученической кончины Митрофана и ухода захватчиков с территории Северо-Восточной Руси оставшиеся в живых горожане весной (скорее всего, в апреле-мае) 1238 г. по приказу нового Владимирского князя Ярослава Всеволодовича обрели тело Митрофана и похоронили с останками погибших представителей правящей династии во владимирском Успенском соборе. Для поминания их имена были записаны в соборный синодик. Этот ранний источник не сохранился, но его древнейшая часть была переписана при создании соборных синодиков других городов Северо-Восточной Руси, а в конце XV в. попала в синодик новгородского Софийского собора. В нём было написано: «Бл(а)женномоу Митрофану, епископу Володимерскомоу и всемоу с(вя)щенич(е)скому чину, и причту церковному, и благоверным князем и княгиням и всем православным крестьяном во градех и по всем местом скончавшимся нужною смертию от безбожнаго Батыя, вечная памят(ь)» (Российская национальная библиотека, список второй половины XVI в.). Для вечного поминания имя Митрофана было внесено в синодик ростовского Успенского собора (Российская государственная библиотека, список 1642 г.). В конце XV – начале XVII вв. поминание православных, погибших во время Батыева нашествия на Северо-Восточную Русь (1238 г.), было объединено с поминаниями убиенных во время других ордынских походов: «Иже благочестия ради, и святых ради церквей пострадавших за православие противо безбожных и нечестивых агарянских царей нашествия Батыя, и Мамая, и Тактамыша, и инех нечестивых царей и их злочестиваго воинства» (Российская государственная библиотека, список начала XIX в.). Из Владимира традиция поминания Митрофана и членов семьи Владимирского великого князя Георгия Всеволодовича также попала в синодики нижегородского в честь Благовещения Пресвятой Богородицы мужского монастыря и нижегородского Печерского в честь Вознесения Господня мужского монастыря (основан в 1330 г.). Во второй трети XVII в. память о Митрофане была связана с канонизацией святого благоверного великого князя Георгия Всеволодовича, почитание которого получило развитие по инициативе Московского патриарха Иосифа. 22 января 1645 г. состоялось торжественное перенесение мощей этого князя-мученика «из придела в соборную церковь Пресвятыя Богородицы». Гробница Митрофана указывается в описаниях владимирского Успенского собора 1640–1680 гг. обычно после упоминания могил святых князей, на правой стороне собора «в углу», рядом с гробницами других Владимирских святителей, «в головах» от захоронения святителя. Симона.