Papeži Silvestrovi se nevyhnuly spory, které již několik desetiletí ohrožovaly jednotu církve. Kromě donatistů šlo zejména o ariánství. Ariánci byli stoupenci alexandrijského kněze Aria, který někdy kolem roku 318 začal popírat božství Ježíše Krista. Císař, který se obával, že spory povedou k rozdělení říše, svolal v roce 325 do Niceji v Malé Asii první koncil Na něm se tzv. nicejským vyznáním víry rozhodlo, že Ježíš je jedné podstaty s Bohem Otcem. Koncil formuloval a vyhlásil tzv. Nicaeum (starokřesťanské vyznání víry). Koncil rozhodl i otázku, kdy mají být slaveny Velikonoce. Papež Silvestr pak provedl úpravu bohoslužeb a vydal řadu liturgických nařízení. Kromě jiného přikázal, aby napříště oltáře byly místo ze dřeva staveny z kamene. Stanovil přesné stupně svěcení kněží. Nechal sestavit první římskou martyrologii - seznam křesťanských mučedníků. Za Silvestrova pontifikátu došlo k definitivní proměně pohanského Říma na křesťanský. S pomocí císaře byly v Římě postaveny čtyři slavné baziliky: sv. Jana v Lateráně, sv. Petra ve Vatikánu, sv. Pavla za hradbami a sv. Vavřince za hradbami. Nad katakombami svaté Priscilly nechal zbudovat kostel, v němž byl později sám pohřben. Pokřtil císaře Konstantina před jeho smrtí.