К концу 324 года Константин нашел решение проблемы. Больше не будет синодов или местных епископов; вместо этого будет всеобщий церковный собор, проводимый в Никее и обладающий такой властью, что и Арий, и Александр будут вынуждены принять его решения. Никея тоже могла похвастаться императорским дворцом, и именно в нем с 20 мая по 19 июня прошел собор. На нем присутствовали немногочисленные делегаты с Запада, где разногласия вызывали мало интереса; а вот представители с Востока прибыли в большом количестве – их было около трехсот или даже больше, и многих из них в прошлом преследовали за веру. Константин лично открыл слушания; он выглядел словно посланный Господом ангел с небес благодаря одеянию, которое мерцало и как будто излучало свет, отражало блеск пурпурной мантии и было богато украшено золотом и драгоценными камнями. Когда для него поставили низкое кованое кресло из золота, он не сел в него, пока епископы не подали ему знак садиться. После него расселись по местам и остальные присутствующие.
Богословская часть, которая составляла предмет спора, совершенно не интересовала Константина – с его военным складом ума он не особо вникал в теологические тонкости. Однако он был полон решимости положить конец разногласиям, а потому играл важную роль в последующих дебатах, постоянно убеждая всех в необходимости единства и в пользе компромиссов; как-то раз, стараясь убедить своих слушателей, он даже перешел с латыни на греческий, хотя говорил на нем с запинками. Именно он предложил внести в черновик Символа веры ключевое слово, которое должно было по крайней мере на время решить судьбу Ария и его доктрины. Это было слово homoousios, что означает «тот же по сути», или «единосущный», и описывает связь Сына с Отцом. Включение этого слова в черновик было почти равносильно порицанию арианства, и это многое говорит об умении Константина убеждать: он смог обеспечить принятие этого термина, указав при этом, что его, разумеется, следует трактовать лишь в «его божественном и мистическом смысле»; другими словами, этот термин мог иметь в точности тот смысл, который ему захотят придать. К тому времени, как Константин закончил свою речь, почти все сторонники арианства согласились подписать окончательный документ и лишь двое продолжали возражать. Арий и его оставшиеся сторонники были официально осуждены, его писания преданы анафеме, и их приказано сжечь. Арию запретили возвращаться в Александрию. Однако его изгнание в Иллирию продолжалось недолго: благодаря настойчивым ходатайствам арианских епископов он скоро вернулся в Никомедию, где дальнейшие события доказали, что его бурная карьера ни в коем случае не завершилась.