Со времени кончины Митрофана почитатели приходили к месту его погребения в кафедральном Благовещенском соборе Воронежа и заказывали панихиды, особенно в день его преставления 23 ноября. В 1718 г., после начала строительства нового здания Благовещенского собора вместо прежнего, обветшавшего, гроб с телом святителя был перенесён в церковь в честь иконы Божьей Матери «Неопалимая Купина» под деревянной колокольней, а в 1735 г. возвращён в собор и захоронен у южной стены. По преданию, в обоих случаях видели, что тело оставалось нетленным, это послужило усилению местного почитания Митрофана. На основе «Духовного завещания» 1698–1703 гг., оригинал которого хранился в Синодальной (Патриаршей) библиотеке (Исторический музей), и рассказов воронежских «старожилов», записанных Иваном Ивановичем Голиковым, были составлены соответствующие разделы книги священника Евфимия Болховитинова (впоследствии митрополит Киевский и Галицкий Евгений Болховитинов). Выписки из этого сочинения, которое в течение ряда лет оставалось единственным авторитетным источником сведений о Митрофане, посылались в Синод во время подготовки канонизации Митрофана; оно использовалось в качестве источника и другими авторами (например, протоиереем Иваном Ивановичем Григоровичем). До появления официального Жития святого его прежние жизнеописания, не рекомендованные Синодом к переизданию, распространялись в рукописных версиях с добавлениями чудес и даже рисунков (например, Исторический музей). Начало особого почитания Митрофана и первые чудеса восходят к 1820 гг. В ризнице Благовещенского собора Воронежа хранилась мантия святителя «из простой грубой крашенины», которую после молебнов перед иконой Божьей Матери «Одигитрия» у места погребения святого и панихид по нему возлагали на болящих. Первое известное исцеление от мантии получила в 1821 г. статская советница Елисавета Ивановна Гарденина (Дебольцова). После назначения на Воронежскую кафедру Антоний (Смирницкий), согласно его жизнеописаниям, часто молился по ночам у гробницы Митрофана. Открытие мощей святого было предсказано преподобным Серафимом Саровским, когда «не было ещё никаких ни откровений, ни явлений». 29 марта 1830 г. в письме обер-прокурору Синода князю Петру Сергеевичу Мещерскому Антоний (Смирницкий) сообщал о возрастающем почитании Митрофана, ссылаясь на «домашнюю записку» об исцелениях у его гроба от мантии и елея от лампады (Российский государственный исторический архив). В ответном предписании Синод призвал епископа усилить «благоразумные меры осторожности» и ожидать «более явного произволения Божия к прославлению» Митрофана. Подлинник упомянутой «записки о чудесных исцелениях» – тетрадь с филигранью, датированной 1828 г., сохранилась в собрании рукописей Синода (Российский государственный исторический архив). Она озаглавлена «Краткое описание жизни и деяний первопрестольного Воронежского преосвященного Митрофана, в схимонасех Макария» и скреплена по страницам подписью архиерея.