В 1547 году в Успенском соборе Кремля великий князь московский Иван IV официально принял титул царя, что соответствовало самодержавной форме его правления. Глава русской церкви митрополит Макарий после торжественного богослужения возложил на главу правителя России знаменитую шапку Мономаха.
Со времени венчания Ивана IV на царство церемониал придворной жизни приобрёл особое значение, будь то вступление на престол или приём иноземных послов, парадный царский выезд на охоту или смотр войск. Его нормы складывались под воздействием теории государственной власти и должны были способствовать её укреплению.
Стремление обосновать избранность «Московского царства» и его правителя послужило причиной канонизации большого числа исторических деятелей и подвижников церкви, в результате чего Россия в XVI веке обрела больше святых, чем за все предшествующие века своего существования. Эта же идея легла в основу программы украшения монументальной живописью кремлёвских соборов и создания целого ряда литературных произведений. Среди них особое место занимает Лицевой летописный свод обширная историческая хроника, в которой события излагаются от сотворения мира до времени царствования Ивана Грозного. Почти каждую страницу свода украшают изящные миниатюры. Всего их более шестнадцати тысяч, и многие из них запечатлели реальные архитектурные памятники древнего Кремля.
Авторитет России и её самодержца значительно возрос после покорения в 1552 и 1556 годах Казанского и Астраханского ханств, возникших в XV веке в результате распада Золотой Орды. Величественным памятником этих событий стал собор Покрова Богоматери 1555–1561 годов, более известный как храм Василия Блаженного. Особая значимость храма-монумента была подчёркнута его строительством вне стен Кремля, но недалеко от его главных Спасских ворот, где начал складываться новый общественный центр Москвы – Красная площадь.
В 1563 году, в ходе Ливонской войны, был возвращён в состав Московского царства древний русский город Полоцк. С триумфом вернувшись в Москву, Иван Грозный приступил к перестройке своего домового храма Благовещения. В 1563–1566 годах над галереями собора были возведены четыре небольших церковки (придела). Их посвящения были связаны с идеей божественного покровительства первому русскому царю и его воинству. В результате Благовещенский собор стал своеобразным храмом-монументом, подчёркивающим значение Москвы как нового центра православия.
В период правления Ивана Грозного в Кремле формируются приказы – органы центрального управления. Здания приказов расположились на Ивановской площади Кремля, что придало ей значение делового и административного центра страны. Главным среди них был Посольский приказ, ведавший вопросами внешней политики и следивший за соблюдением посольского обряда. Кроме того, появились приказы, ведавшие сложным дворцовым хозяйством, хранилищами и мастерскими. Они располагались в каменных палатах на территории Государева двора. Первое летописное свидетельство об основных царских хранилищах датируется 1547 годом. В рассказе о случившемся тогда в Кремле страшном пожаре летописец перечисляет Казённый двор с царской казной, Оружейную палату, Постельную палату с казной и царские конюшни.
Утверждение царской власти шло параллельно с укреплением позиций Русской православной церкви. В 1448 году впервые митрополит Иона был избран в Кремле на соборе русских епископов без санкции Константинополя. Тем самым русская церковь обрела самостоятельность (автокефалию).
В 1589 году, во время правления сына Ивана Грозного царя Фёдора Иоанновича, в России было учреждено патриаршество. Первым русским патриархом стал Иов. К нему перешли древние владения митрополитов в Кремле, территория которых была значительно увеличена и застроена новыми каменными палатами и церквами