Зато, по преданию, сам император воспылал страстью к русской княгине: он будто бы даже посватался к ней, очарованный ее красотой и мудростью. Ольга, со свойственным ей умом, отвечала: «Я язычница, ты же христианин, негоже нам вступать в брак. Если хочешь крестить меня, то крести меня сам, – иначе не крещусь». Ольга приняла крещение – таинство совершил над нею сам патриарх Феофилакт, а император Константин стал ее восприемником от купели. В крещении Ольга получила имя Елены – в честь святой равноапостольной императрицы Елены, матери святого Константина, которая обрела крест господень. Согласно летописям, после обряда патриарх сказал: «Благословенна ты в женах русских, ибо оставила тьму и возлюбила Свет. Благословят тебя русские люди во всех грядущих поколениях, от внуков и правнуков до отдаленнейших потомков твоих». Она же склонила голову и стояла, словно губа напаяемая, внимая учению, и, поклонившись Патриарху, промолвила: «Молитвами твоими, владыко, да сохранена буду от сетей вражеских».
Император снова предложил Ольге вступить в брак – однако та ответила: «Как ты хочешь взять меня, когда сам крестил меня и назвал дочерью. А у христиан не разрешается это, – ты сам знаешь». И ответил император: «Перехитрила ты меня, Ольга».
Скорее всего, это лишь легенда: император Константин был женат, да и Ольга была уже в довольно преклонных летах. Скорее всего, она приняла крещение, потому что сама искренне хотела стать христианкой, и это решение не было ни спонтанным, ни принятым ради каких-то целей, а глубоко продуманным и выстраданным.
По некоторым данным, во время визита в Константинополь в свите Ольги был христианский священник, из чего можно сделать вывод, что она уже была крещена. Хотя, возможно, священник сопровождал греков-христиан из свиты княгини.
Несмотря на оказанные почести и принятое от самого патриарха святое крещение, исходом посольства Ольга осталась недовольна. Об этом свидетельствует ответ, который Ольга дала византийским послам, прибывшим в Киев просить обещанную по договору военную помощь: «Если ты так же постоишь у меня в Почайне, как я в Суду, то тогда дам тебе воев в помощь». Возможно именно поэтому священников для Киева Ольга, желавшая нести свет христианской веры своим подданным, решила просить не в Царьграде, а в Германии. В те времена различия между западной и восточной ветвями христианской церкви еще не привели к окончательному их разрыву, и христианскую миссию в Киеве возглавил епископ Либуций из Майнца.
Обретя новую веру, Ольга со страстью и упорством взялась за обращение своих земель. Она строила храмы – при ней были основаны церкви Святителя Николая и Святой Софии в Киеве, Благовещения Пресвятой Богородицы в Витебске, Святой Живоначальной Троицы – во Пскове. Этот храм Ольга возвела после видения, которое было ниспослано ей на берегу реки Великой: три светоносных луча с неба, символизировавшие святую Троицу.
Только родной сын Ольги князь Святослав отказывался принимать христианскую веру, как ни уговаривала его мать: по свидетельству летописцев, он сам был не прочь, но боялся, что его «засмеет» собственная дружина, поклонявшаяся по древнему воинскому обычаю Перуну – ссориться же с дружиной князь, почти постоянно с кем-то воевавший, позволить себе не мог. Но ежели кто сам решал креститься, то князь не препятствовал этому, хотя и позволял себе, по словам летописи, «насмехаться».
Он уже давно вошел в возраст и правил самостоятельно, однако большую часть времени Святослав проводил в походах, Как говорит Повесть временных лет, «Когда Святослав вырос и возмужал, стал он собирать много воинов храбрых, и быстрым был, словно пардус, и много воевал». В его отсутствие княжеством по-прежнему управляла Ольга, а когда сын возвращался – проводила время за рукоделием и воспитанием внуков. У Святослава было трое сыновей, из которых, по словам летописей, Ольга больше всего любила младшего, незаконного Владимира – будущего великого князя, крестителя Руси. Семена веры заронила в нем бабушка – княгиня Ольга. В 968 году, покуда Святослав был в военном походе, на Киев напали печенеги: они окружили город, в котором находились Ольга с малолетними княжичами. Княгиня руководила обороной города, что было весьма нелегко – почти все воины ушли вместе со Святославом. Лишь чудом удалось известить Святослава: «Ты князь, ищешь чужой земли и о ней заботишься, а свою землю покинул. А нас чуть было не взяли печенеги, и мать твою, и детей твоих. Если не придешь и не защитишь нас, то захватят нас. Неужели не жаль тебе своей отчины, старой матери и детей своих?» Бросив все, Святослав помчался на выручку родному городу и снял осаду с Киева, жители которого уже начинали изнемогать от голода. Едва освободив город, князь стал собираться в новый поход – однако Ольга сказала: «Видишь, я больна. Куда хочешь уйти от меня? Когда похоронишь меня, отправляйся куда захочешь».