Konstantyn I Wielki (Caius Flavius Valerius Constantinus), urodzony w 272 r., objął władzę cesarza rzymskiego w 306 roku. Okazał się godnym spadkobiercą  Dioklecjana, był jednym z najwybitniejszych polityków w dziejach świata. Swoje rządy sprawował do 337 roku.
W czasie swojego panowania Konstantyn przeprowadził wiele reform: administracyjną i sądowniczą, rozbudował system podatkowy, rozdzielił władzę cywilną od wojskowej, podzielił wojsko na polowe i graniczne, zmienił system monetarny (wprowadził nową jednostkę – solidus).
W 313 r. w Mediolanie ogłoszono edykt mediolański dający swobodę wyznania chrześcijanom i innym wszelkim kultom. Rok ten zamyka erę prześladowań chrześcijaństwa przez państwo, które trwały przez prawie 250 lat.
To Konstantyn I 7 marca 321 roku wprowadził ustawowo niedzielę jako dzień wolny od pracy. Wprowadził również: zakaz wykonywania kary śmierci przez ukrzyżowanie, zwolnienie kapłanów chrześcijańskich z podatków i służby wojskowej, wprowadził nowe prawo małżeńskie, które ograniczało możliwość rozwodu, karę śmierci dla cudzołożników, zakazywało trzymania konkubin. Wprowadził również zakaz znęcania się nad niewolnikami i organizowania walk gladiatorów.
Występował przeciw herezjom, w 325 roku zwołał pierwszy w dziejach chrześcijaństwa sobór powszechny w Nicei. Uchwalono tam credo (wyznanie wiary), które obowiązuje do dnia dzisiejszego, niemal w tych samych sformułowaniach.
Do najbardziej kontrowersyjnych decyzja Konstantyna należała ta o przeniesienia swojej siedziby daleko od Rzymu. W 330 roku nową stolicą imperium i siedzibą cesarza stał się Konstantynopol.
Sam cesarz nie został od razu chrześcijaninem, chrzest przyjął dopiero na kilka dni przed swoją śmiercią w 337 roku jak już chorował i wiedział, że umrze.
Dioklecjan podzielił cesarstwo na 4 części. W każdej z nich panował cesarz. W 312 r.  w Rzymie rządził Maksencjusz. Konstantyn zawarł sojuszu z Licyniuszem, cesarzem terenów północnej Afryki i ruszył z wojskami na Rzym. gdzie pokonał rywala w bitwie przy Moście Mulwijskim (Ponte Milvio) – załaczony obraz autorstwa Giulio Romano przedstawia tą bitwę. Legenda głosi, iż przed bitwą Konstantyn miał sen, w którym objawił się mu płonący krzyż i napis „pod tym znakiem zwyciężysz”. Rano zaś przed bitwą miał widzenie, w którym to ujrzał znak, jaki powinien wymalować na tarczach swoich żołnierzy.
Od senatu otrzymał tytuł Maximus Augustus („Największy August”), dzięki któremu stał się formalnie głową państwa. Wtedy to m.in. rozwiązał kohorty pretorianów, oddział, który wielokrotnie decydował o losie władców imperium.
Ciekawostką jest to, że cesarz Konstantyn Wielki w roku 326 n.e. rozkazał zabić własną żonę – Faustę. Przyczyna jej śmierci jest różnie interpretowana; albo jako skutek rywalizacji najstarszego syna (Kryspus – synem Minerwy pierwszej żony lub konkubiny Konstantyna) o władzę, którego Fausta popierała, albo jako następstwo cudzołóstwa żony cesarza, prawdopodobnie z wspomnianym Kryspusem. Fausta została uduszona w przegrzanej łaźni.
Matką Konstantyna Wielkiego była św. Helena. Po przyjęciu chrztu odbyła pielgrzymkę do Palestyny. Helena zasłynęła także z hojności dla ubogich, uwalniała więźniów. Wpłynęła na syna, aby wydał ustawy, gwarantujące ze strony państwa opiekę nad wdowami, sierotami, porzuconymi dziećmi, jeńcami i niewolnikami. Ufundowała m.in. Bazylikę Narodzenia Pańskiego w Betlejem, Bazylikę Grobu Pańskiego w Jerozolimie, Wniebowstąpienia Pańskiego na Górze Oliwnej. Wg tradycji jej przypisuje się odnalezienie relikwii Krzyża Pańskiego. Sarkofag Heleny jest w Muzeach Watykańskich, a rzeźba w Bazylice św. Piotra.
Po śmierci ciało Heleny przewieziono do Rzymu (Via Labicana), cesarz wystawił jej mauzoleum, a sama Helena jest św. w kościele katolickim i prawosławnym.