在4世纪的地中海世界，政府对宗教甚为倚重，而教会事务的纷乱，使政府不得不出面干预，甚至在神学问题上也是如此。亚他纳修（Athanasius）与阿里乌斯（Arius）两位神学家之间的争论，并没有随325年的尼西亚会议而结束。许多主教——在东方则为绝大多数——仍然公开或秘密地赞同阿里乌斯的看法。他们认为，基督是上帝的儿子，但不是与天父三位一体或永远共存。君士坦丁大帝本人在接受上述会议的决议并贬逐阿里乌斯之后，又约他单独谈话（331年），发现他并无异教思想，于是建议恢复阿里乌斯及其同党原有的教堂，亚他纳修随即提出抗议。东方各主教在提尔城（Tyre）举行会议后，决议将阿里乌斯赶出亚历山大城教区（335年）。其后两年间，阿里乌斯流亡高卢。阿里乌斯再度返回谒见君士坦丁大帝，宣称遵行尼西亚会议的决议，但他做了皇帝所不能了解的微妙保留。君士坦丁大帝相信了他，并令君士坦丁堡的主教亚历山大（Alexander）允许他领受圣餐。教会史学家苏格拉底告诉我们一个痛苦的故事：
那是一个星期六，阿里乌斯正期待次日与教友集会，但神意的惩罚要压制他昭然的罪行。当他离开皇宫……走近君士坦丁会堂中的斑岩石柱时，突然感到一阵惊悸，接着是一阵急剧的腹泻……他的肠胃随着腹泻下坠，随之而来的是大量的出血，及小肠的排出；此外他的部分脾脏和肝脏，也在出血之际被排出来了，这使他几乎当场死亡。
君士坦丁大帝在听到阿里乌斯这不适时地腹泻和出血时，开始怀疑他是否是异教徒。但是在翌年，皇帝本人去世时，却从尼科美底亚（Nicomedia）的主教尤西比乌斯（Eusebius，阿里乌斯派的主教，阿里乌斯的朋友和顾问）处，接受了洗礼。
君士坦提乌斯对于神学的态度，较他父亲君士坦丁大帝严肃多了。他采用阿里乌斯派的观点来研究耶稣的父系，并觉得有义务将此种观点推行至整个基督教国家。在君士坦丁大帝去世后，重回其主教座堂的亚他纳修再度被放逐（339年）。由新皇帝召集并控制的教会会议，只承认基督与天父之间的相似，而非三位一体；忠于《尼西亚信经》（Nicene Creed）的教士都被逐出教会，有的是被暴民赶走的；此后有半个世纪之久，基督教将维持一神论，并否定基督的神性。在这些日子中，亚他纳修自称他孤身对抗全世界；国家的各种权势都反对他的主张，甚至他的教区亚历山大城的教友也都弃他而去。他曾经五次逃离自己的教区，到外地流浪，常有生命危险；整整半个世纪（323—373年），他以耐心的外交手腕和滔滔谴责，为在尼西亚会议上确定的教条而奋斗；甚至当教皇利贝里乌斯（Liberius）屈服时，他还岿然不动。基督教会的三位一体主张，得力于他的奋斗而得以延续。
亚他纳修将他的情况禀告教皇尤里乌一世（Julius I）。这位教皇恢复他原来主持的教区；但东方主教们在安条克（Antioch）城所举行的一次会议，否定了教皇的这项裁定，并任命阿里乌斯教派的格列高利（Gregory）为亚历山大城的主教。当格列高利抵达时，敌对的两派发生了暴乱，结果有许多人丧命。亚他纳修为了结束杀戮，作出让步（342年）。君士坦丁堡也爆发了同样的争斗，当君士坦提乌斯命令以阿里乌斯派的马其顿尼（Macedonius）取代正统派的爱国者保罗时，后者的支持者抗拒前来执行命令的军队，结果有3000人丧生。在这两年（342—343年）中基督徒自相残杀而丢掉性命的，很可能多于在整个罗马史上被异教徒迫害而死的基督徒。
基督徒们只有在一件事情上意见是一致的，即异教的殿堂应该关闭，财产应予以没收，基督教以往所遭受的迫害应施之于这些殿堂和异教徒。君士坦丁大帝曾经劝阻异教徒的祭祀和仪式，但未禁止；君士坦斯则以处违者死刑的办法来禁止；君士坦提乌斯下令关闭帝国内所有的异教殿堂，并禁止所有异教仪式，违抗命令者将被没收财产并被处决，没有尽职尽责地执行这项命令的各省总督也将受到同样的处罚。但是在日益扩张的“基督教之海”中仍然存有一些异教的岛屿，较为古老的城市——雅典、安条克、士麦那（Smyma）、亚历山大、罗马—都有许多异教徒，尤其是在贵族阶级和学校中。在奥林匹亚，各种竞技仍然继续下去，直到狄奥多西一世才下令禁止。埃莱夫西斯（Eleusis）的秘密祭典（Mysteries）仍然风行，直到396年该地的神庙被西哥特王阿拉里克毁坏为止。雅典城的各个学校也继续传授柏拉图、亚里士多德及芝诺等人的学说。君士坦丁大帝及其诸子，均继续支付雅典大学校长及教授薪水；律师及演说家仍然涌向该地学习修辞学的诀窍；而异教徒的诡辩家——智慧的教师——则向任何能付钱的人售卖他们的口才。整个雅典城的居民都以他们偏爱的普罗哈耳修斯（Prohaeresius）为荣；他来到雅典时是一个穷小子，与另一个学生同床共衣，最后登上了修辞学的教席，87岁时仍然潇洒非凡，充满活力而富于辩才，因之他的学生欧纳匹乌斯（Eunapius）尊称他为“长寿不朽之神”。
但是4世纪坐第一把交椅的诡辩家是利巴纽斯（Libanius）。他于314年出生在安条克城，早年辞别慈母前往雅典就学。只要他能留在家乡，便可娶一位富有的女继承人为妻，但是他表示只要能一睹雅典的炊烟，放弃娶女神为妻的机会都在所不惜。他以雅典的老师为对手，而非视之为神祇，在众多的教师及学校中他勤勉自学。在君士坦丁堡及尼科美底亚做短期讲学后，他回到了安条克（354年），设立了一所学校，这所学校成为此后40年间帝国境内最受青睐、最为闻名的学校。他的声名太响了，以至于街头都可听到吟唱他的“序言”（exordium）的声音。阿米阿努斯·马尔克利努斯、圣约翰·克里索斯托及圣巴西勒等人都是他的学生。他虽然在谈话和写作中卫护异教，并于庙宇中供奉祭品，但仍得到基督徒郡王的恩赏。当安条克城的面包工人罢工时，他被双方推为仲裁人；当安条克城起而反抗狄奥多西一世时，他被该城选为代表向皇帝陈情。在其朋友尤里安被暗杀及异教复兴失败之后，他继续活了30年。
4世纪的异教分成许多派别：密特拉教派（Mithraism）、新柏拉图派、斯多葛派、犬儒派及各地对城乡各神的崇拜。密特拉教派已经失势了，但新柏拉图派在宗教及哲学上仍有相当势力。普罗提乌斯（Plotinus）曾提出不太明确的各种学说，对使徒保罗及约翰都产生了影响，在基督徒中有许多模仿者，并炮制了许多基督教的异说。这些学说包括：界定一切真实的三位一体精神；执行创造工作的一位一体精神；执行创造工作的一位中间神祇、灵魂是神圣的，而物质是罪恶的，灵魂沿着生存领域不可见的阶梯，从上帝的天堂降落人间，但也可以从人间上升到上帝的天堂。叙利亚哈尔基斯城（Chalcis）的艾姆布利库斯（Iamblichus）为新柏拉图派哲学的神秘创造了奇迹：神秘主义者不但可以看见感官上看不到的东西，并且可以获得魔术及预言的神奇能力。艾姆布利库斯的徒弟，提尔城的马克西姆斯（Maximus），除拥有神秘的能力外，还有征服尤里安的虔诚而善辩的异教信仰。马克西姆斯为敬拜偶像辩护时说：
创造一切万物的上帝，恒久于太阳或天空，亦较时间、永恒及现世事物伟大，为任何立法者不能指出其名，非任何声音所能表达，也非任何肉眼看得到。但是我们因无法了解上帝的本质，只能借助声音、名字及图画、黄金、象牙、银、植物、江河、湍流、高峰、渴望等来认识上帝，而且在人类无能之下，我们只能将全世界美好的东西全归于上帝……如果一位希腊人因为菲狄亚斯的艺术，或是一位埃及人因为崇拜动物，或是另外的人因为一条河流或一场火等想起了上帝，我对于他们的互异并不感到愤怒。只是让他们注意，让他们纪念，让他们爱吧。
利巴纽斯和马克西姆斯的能言善辩，在一定程度上影响了尤里安，使其从基督教皈依异教。当他们的学生尤里安登上帝位后，马克西姆斯便赶往君士坦丁堡，而利巴纽斯也在安条克唱起了胜利和欣喜的歌：“看，我们真的复活了。快乐幸福的气息吹遍了世界，因为一位真正的神，假借人的形貌，正统治着世界。”
