В 1036 г. Мстислав отправился на охоту, но там разболелся и умер. Его единственный сын умер тремя годами раньше. Ярослав стал неоспоримым властителем всей Руси, исключая полоцкие земли. Теперь как правитель Тмутаракани он мог претендовать на титул кагана. О том, что Ярослав действительно принял этот титул, свидетельствует обращение к нему как к кагану в «Слове» Илариона.

Первым деянием Ярослава после смерти брата было отражение нападения печенегов на Киев. Когда он прибыл из Новгорода с армией варягов и славян, кочевники уже захватили предместья города. Однако воины Ярослава выбили их, и победоносный князь решил остаться в Киеве, сделав его своей столицей.

Именно в это время нормализовались отношения между Русской церковью и Константинопольским патриархатом. В соответствии с соглашением, достигнутым между Ярославом и Константинополем, Русская церковь должна была возглавляться митрополитом Киевским, посвящаемым в сан патриархом Константинопольским. В других русских городах епископы должны были номинально посвящаться в сан митрополитом – понималось, что при выборе кандидатов будут учитываться пожелания князя. Не позднее чем в 1039 г. первый митрополит Киевский Феофан прибыл на Русь из Константинополя.

Сделав Киев политической и духовной столицей, Ярослав делал все, чтобы превратить этот город также в культурный и интеллектуальный центр, приняв за образец Константинополь. Византийскими мастерами были построены великолепный Софийский собор, несколько других церквей, новая крепость и так называемые Золотые ворота. Много внимания уделялось распространению просвещения. По свидетельству летописца, Ярослав «к книгам имел пристрастие, читая их часто и ночью, и днем. И собрал писцов многих, и перелагали они с греческого на славянский язык и на письмо. Переписали они и собрали множество книг…». Ярослав поместил книги в Софийском соборе. Грандиозный план переводов и Софийская библиотека вместе привели к становлению в Киеве важного центра образования и науки. Без всякого преувеличения, вслед за Грушевским, этот центр (училище) можно назвать первой русской учебной академией.

Щекотливой проблемой для внутренней политики Ярослава было урегулирование вопроса о статусе Новгорода, так как многие новгородцы могли быть против переноса Ярославовой столицы в Киев. Когда в 1036 г. он сделал это, ему еще раз пришлось подтвердить пожалованные городу ранее привилегии. В «Русскую правду» тоже были внесены изменения: добавлен закон, ограничивающий количество поставок продовольствия сборщикам виры от местного населения. Новгороду был дан новый епископ, Лука Жидята, новгородец, видимо, еврейского происхождения. Князем в северный город Ярослав назначил своего старшего сына Владимира. Главным храмом Новгорода была Софийская церковь, первоначально построенная из дерева. Когда она сгорела, Владимир возвел новую из камня. Этот собор до сих пор считают одним из самых замечательных памятников древнерусского зодчества (1045 г.). Во внешней политике этого периода значительное внимание Ярослав уделял расширению западных русских границ. В 1038 г. он нанес удар ятвягам, литовскому племени, а два года спустя еще раз вторгся в Литву. В 1041 г. он совершил поход против польского племени мазовшан. В следующем году его сын Владимир завоевал финское племя емь, чтобы укрепить контроль Новгорода над Финским заливом. Со временем дружественные отношения были установлены между Ярославом и польским королем Казимиром; в 1043 г. князь женился на одной из сестер Казимира, и «отдал Казимир, вместо свадебного дара, восемьсот русских пленных, захваченных еще Болеславом, когда тот победил Ярослава». В 1047 г. Ярослав помог Казимиру покорить Мазовию.

В это время в отношениях между Византией и Русью наступил острый кризис. Приблизительно в 1042 г. начался раздор между греческими и русскими купцами в Константинополе, несколько русских было убито. Русь, судя по всему, сразу потребовала возмещения ущерба, но получила отказ, и в 1043 г. «послал Ярослав Владимира, сына своего, на греков и дал ему много воинов». Воеводой поставили тысяцкого Вышату. У него был сын Ян, и один из источников летописца – история «Повести временных лет», видимо, основана на рассказе Яна. Необходимо отметить, что успех русского похода в Византию предполагает господство русских на всем протяжении нижнего течения Днепра, а самое главное, в районе больших порогов. После смерти Святослава этот регион контролировался печенегами, но, очевидно, они утратили свои позиции после победы над ними Ярослава в 1037 г. Владимир в 1043 г. выступил в поход морем. Русский флот сильно пострадал и от шторма, и от «греческого огня», после чего значительная часть русского войска высадилась где‐то в Болгарии. Вышата остался с ними. Теперь война приняла совсем не такой оборот, как в предыдущем походе против Византии. Остатки русского флота, хотя и поврежденные штормом, разбили греческую эскадру, но высадившиеся войска сдались византийцам, которые ослепили многих пленников. Сам Вышата был привезен в Константинополь, но позже освобожден и отправлен в Киев. Последовало перемирие на три года, после чего отношения между Константинополем и Киевом осложнились снова, но, судя по всему, до войны дело не дошло.

Затем, в 1051 г., Ярослав совершил смелую попытку установить независимость Русской церкви от Константинополя. По его инициативе Собор русских епископов избрал русского, всем известного Илариона, митрополитом Киевским. Он не был признан константинопольским патриархом Михаилом Керуларием. Русская акция, несомненно, вызвала большое смятение в Константинополе, так как то время было периодом сильной напряженности между патриархом и Папой Римским. Русских, видимо, подозревали в намерении извлечь выгоду из сложившегося положения и перейти в лоно Римской церкви. В таком случае русская акция стала важным фактором в углублении раскола между Римской и Греческой церквями.

Мы не знаем, как был улажен русско-византийский конфликт, но это случилось не позднее 1052 г., поскольку в «Повести временных лет» мы находим следующую запись, датированную 1053 г.: «У Всеволода родился сын Владимир от царевны греческой». По-видимому, Всеволод женился на принцессе в 1052 г., что вряд ли было бы возможно без восстановления дружественных отношений между Византией и Русью. Но этого брака едва ли хватило бы для компенсации русским за отказ от идеи независимости Русской церкви. Скорее всего, одновременно между Киевом и Константинополем было заключено новое торговое соглашение на условиях, выгодных для Руси.

Что случилось с Иларионом после его смещения с должности, не известно. М. Д. Приселков предположил, что он принял высший монашеский сан и в конце концов удалился в Печерский монастырь под именем Никона. Но это только предположение, каким бы мастерским оно ни было. По совпадению, которое кажется многозначительным, Ярослав умер в том же 1054 г., в котором произошел окончательный разрыв между Восточной и Западной церквями.

Для характеристики личности Ярослава мы располагаем не только свидетельствами из литературных источников, но также результатами антропологического и анатомического анализа его скелета и черепа, которые, как отмечалось ранее, подтверждают данные литературных источников, по меньшей мере в одном важном пункте. Так, в «Повести временных лет» упоминается, что князь был хромым, в другом источнике того времени утверждается, что в детстве он с трудом ходил. Анатомический анализ показал, что у ребенка была болезнь, препятствующая ходьбе, а позднее он сломал ногу.