15 июля 1917 года в Троице-Сергиевой Лавре открылся предсоборный монашеский съезд Московской иерархии. По личной просьбе Святителя Тихона старец Алексий принимал в нём участие и был избран членом Всероссийского Поместного Собора. В августе старец прибыл в Москву и был помещён в митрополичьи покои Чудова монастыря, где его с любовью принял его духовный сын — молодой наместник архимандрит Серафим (Звездинский, будущий священномученик). На следующий день, 15 августа, состоялось торжественное открытие Всероссийского Поместного Собора в храме Христа Спасителя.
После тех серьёзных событий, которые произошли в России в конце октября 1917 года, было решено безотлагательно восстановить на Руси Патриаршество. Избрание Патриарха было назначено на воскресенье 5 ноября в храме Христа Спасителя. 30 октября были избраны три кандидата в Патриархи: архиепископ Харьковский и Ахтырский Антоний (он получил в качестве кандидата наибольшее число голосов), архиепископ Новгородский и Старорусский Арсений и митрополит Московский Тихон. Избрание Патриарха должно было решиться жребием. Вынуть жребий поручили старцу-затворнику Зосимовой пустыни иеромонаху Алексию.
По окончании Божественной Литургии после совершения особого молебна митрополит Владимир на глазах у всех молящихся распечатал ковчежец и открыл его. Старец Алексий, во время молебна стоявший в мантии перед чудотворной иконой Божией Матери и горячо молившийся о том, чтобы достойно исполнить волю Божию, принял благословение митрополита, трижды осенил себя крестным знамением и вынул из ковчежца один из трёх жребиев, в котором было имя митрополита Тихона.