Константинополь, або Царгород, як його називають давньоруські літописи, в Х ст. був справжньою світовою столицею. Константан Багрянородний, при якому Ольга відвідала Царгород, письменник і історик, 949 р. у своєму творі «Про народи» з подробицями описав торговельний шлях між Києвом та Константинополем — по Дніпру та Чорному морю. Далі шлях йшов на північ — до Новгорода та Балтійського (Варязького) моря, й тому мав назву «з варягів у греки». Велика армада лодій-човнів, як розповідає Нестор, доставила у гавань Константинополя Золотий Ріг понад 100 осіб посольства Ольги з обслугою і воїнами — майже 1500 чол. Розкішне оздоблена подія княгині привернула увагу візантійців: посередині її стояв намет з коштовної тканини, борти, весла і щоглу прикрашала різьба, ніс події, мав вигляд якоїсь химерної тварини-грифона чи дракона, шовкове вітрило було прикрашене князівською емблемою — золотим тризубом. Намет охороняло кілька воїнів у бронях зі списами у руках, снували численні служниці.

Константин Багрянородний описує перший офіційний прийом Ольга, який відбувся 9 вересня у Магнаврському залі імператорського палацу. То був дивовижний спектакль. Для нас важливо, що Ольгу було звільнено від проскінесису, тобто потрійного укліна, який відвідувачі повинні були робити перед імператорським троном, падаючи ниць. Препозит біля дверей голосно вигукнув: «Шляхетна архонтиса Ольга-русинка з посольством від архонта Русі Святослава». Княгиня повільно, з гордовитою постановою, дивлячись просто на імператора, що сидів на троні, увійшла до залу і, приклавши руку до серця, вклонилася. Так само вчинили й члени посольства. Після відповіді Ольги на різні запитання імператора з бічних дверей до зали почали заходити служники з скриньками, діжками, посудинами, сувоями. Це були подарунки від шляхетної архонтиси та посольства Русі великому імператорові ромеїв. Найбільше враження справили внесені на двох жердинах хутра соболів, горностаїв, бобрів, великі ведмежі шкури. Трохи пізніше відбувся ще один прийом і бенкет-кліторій в іншому залі — Трикліні Юстініана. Тут Ольга була разом з імператрицею Оленою та її невісткою Феофано. Ділова ж розмова з імператором Константином відбулася між прийомом та бенкетом. Ольга говорила про причини, що привели її з посольством до Царгорода. Серед дослідників і нині точаться суперечки щодо змісту розмови — джерела не дають вичерпної відповіді на це запитання. Але найбільш вірогідно те, що Ольга вела переговори про хрещення Русі. Сама княгиня таємно, з огляду на язичеське оточення, хрестилася у Києві ще до подорожі у Царгород. Просила прислати єпископа для Русі, мудро вбачаючи в прийнятті рідною країною християнства шлях до розквіту зв'язків з найрозвиненішими державами світу.

Ольга чекала на відповідь майже півтора місяця. Вона сама та посли жили у Константинополі, а решта з київського посольства — у своїх човнах-лодіях. Нелегким було те чекання. Та Ольга не втрачала часу — знайомилась з Константинополем. Різні дива Царгорода, його собори, іподром вона потім довго згадувала у рідному Києві. Побудувала православні церкви. За свідченням пізнього Іоакимівського літопису, збудувала дерев'яну церкву святої Софії поблизу Золотих воріт. Присвячена премудрості Божій церква мала стати кафедрою митрополита Київського, запрошеного на Русь єпископа. Та не діждалась княгиня здійснення своєї мрії — церква згоріла 1017 р. Пізніше Ярослав Мудрий на тому місці збудував кам'яний Софійський собор, який досьогодні стоїть як святиня України.

Чому ж відмовив імператор Візантійський в прилученні Київської Русі до християнського світу? Тому, що син Ольги, великий київський князь Святослав, верхник Русі, був язичником. Сама ж Ольга була вже християнкою. Приїхала з священиком Григорієм. Подарувала імператору золоте з коштовним камінням блюдо, яке довго прикрашало ризницю Константинопольського головного собору. На ньому були християнські символи — зображення Христа на коштовному камені, й призначене воно було для церковної служби. Язичниця не могла б зробити такого дарунку. Ольга прийняла благословіння патріарха під час урочистої відправи у Константинопольській Софії. Ця акція за згодою самої княгині й завдяки візантійцям була сприйнята як її дійсне хрещення. Подія поступово набула розголосу в середньовічному світі і переросла з особистої справи Ольги у важливий державний акт. «Повість временних літ» стверджує, нібито імператор сватався до Ольги, але княгиня його перехитрувала: сказала, що тому не годиться знатися з язичницею, й попросила, щоб цар сам її охрестив, однак після хрещення, під час якого Константин назвав її за обрядом «дщерею», відмовилася стати дружиною. Мовляв, закон християнський не дозволяє такого шлюбу. Цей факт, як і багато інших, без сумніву, потрапили до літопису з народних переказів про Ольгу, її хрещення та перебування в Царгороді.

18 жовтня, в неділю, був прощальний прийом. І відмова...

Повернувшись додому, Ольга почала вмовляти сина Святослава перейти до християнської віри, але той, боячись насмішок і незадоволення власних дружинників, відмовився.

959 р. Ольга звернулася до германського імператора Оттона І з проханням прислати єпископа для хрещення Русі. Оттон погодився — прислав Адельберта. Та непривітно зустріли його на Русі. Прибічники Святослава відправили посольство ні з чим. Ольга не втратила реальної влади. Від безсилля почала руйнувати язичницькі капища, силою віри своєї впливала на співвітчизників...

Ольга померла 11 липня 6467 р. (від створення світу), тобто — 969 р., проживши у християнстві 15 років. Перше місце її поховання невідоме. Але знаємо, що князь Володимир, який хрестив Русь, переніс її останки до Десятинної церкви Богородиці й поховав у кам'яному саркофазі. Церкву було зруйновано