在全力兼程趕工之下，短短6年時間，至少這座城市初步具備了首都應有的外形。如果說羅馬是多神教的羅馬帝國首都，那麼以皇帝君士坦丁之名命名、號稱“新羅馬”的君士坦丁堡，就是一神教的基督教羅馬帝國首都了。君士坦丁認為，要重現羅馬帝國的輝煌，必須依靠新政體、新首都、新宗教來完成。當然，從這一年起，首都的所有功能，都從羅馬轉移到了君士坦丁堡。
權力的轉移也會帶來權力周邊人口的轉移。羅馬的權力人士和富裕階層紛紛移居到君士坦丁堡。在新首都完工的第二年發生的慘變，進一步加速了這種移居的進程。
這一年，北方蠻族大舉入侵，突破了被稱為“帝國安全保障能力檢測器”的多瑙河防線。皇帝坐鎮後方指揮羅馬軍隊擊破敵軍，將投降的敵軍編入羅馬軍中結束戰爭，這個過程共花了兩年的時間。雖然獲得最終的勝利，但這也表示君士坦丁無法阻止敵人突破國界侵入帝國內部的事實。
公元337年開春，君士坦丁率領大軍離開君士坦丁堡，前往小亞細亞。因為在“四帝共治製”時期被羅馬軍隊徹底擊敗而被迫講和的波斯帝國，在事隔40年後再一次展開了反羅馬的軍事行動。雖然君士坦丁已經62歲，但對手是波斯國王的話，還是需要他親自出馬。君士坦丁與以私通罪名被處死的皇後法烏斯塔之間生有三個兒子，現在分別是21歲、20歲和17歲。這個年紀還不足以承擔與波斯作戰的重責大任。除了兒子以外，君士坦丁還有兩個同父異母的弟弟，以及幾個侄子。然而君士坦丁希望自己的兒子繼承皇位的話，就不可能讓這些人有建功立威的機會。
但是，這時君士坦丁已經是花甲之年，加上30年來忙於爭奪皇位和專製統治，將心力全數投入權力的取得和維持中，因而積勞成疾。結果一到位於小亞細亞西部的尼科米底亞，就臥床不起了。在病況沒有好轉的情況下，於5月22日過世，享年62歲。君士坦丁的遺體沒有按照傳統進行火葬，而是直接運到君士坦丁堡，埋葬在他身前修建的“聖十二使徒教堂”。原本羅馬是曆代皇帝的埋骨之處，如今連這項功能也沒有了。
據基督教史料記載，君士坦丁臨終時，接受了原先反對三位一體論的阿裏烏斯派成員、尼科米底亞主教優西比烏的洗禮。不過留下這段記載的，不是為皇帝洗禮的當事人，即最佳目擊證人——尼科米底亞主教優西比烏，而是同名但不在場的愷撒利亞主教優西比烏。也就是說，這隻是傳聞。不過君士坦丁在臨終前是否真的接受洗禮成為基督教徒，隻怕沒有那麼重要。現代人也許會理解為，這是君士坦丁皇帝想在臨終前對以前罪過進行懺悔的表現。不過，關於臨終洗禮一事，還有其他的解釋。1964年，由牛津出版的The Later Roman Empire一書的作者、研究後期羅馬帝國曆史的世界級權威A.H.M.Jones這樣寫道：