12 октября 1866 года в церкви Зимнего дворца состоялось миропомазание Дагмар. Датская принцесса приняла православие и получила имя Мария Федоровна.
Все предыдущие недели императрица Мария Александровна вместе с цесаревичем помогала Дагмар правильно произносить молитвы, показывала, как нужно подходить к иконам и молиться. Одну из первых молитв, которую Дагмар выучила в Дании и написала без ошибок на русском языке в письме цесаревичу Николаю Александровичу (осенью 1864 года) в Ниццу, она неоднократно повторяла в эти дни и с нежностью вспоминала своего «усопшего ангела».
Присутствовавший на миропомазании Дагмар министр внутренних дел П. А. Валуев, всегда отличавшийся необыкновенной наблюдательностью, записал в своем дневнике: «Мария-Дагмар — неразгаданная загадка. Ее осанка и все приемы во время обряда были безукоризненными. Но вместе с тем мне казалось, что она вполне сознавала, что совершающееся только необходимый обряд. Не чувства, а мысль царила в ее чертах».
В течение этих двух часов Дагмар с удивлением и восхищением знакомилась с той Россией, которая теперь должна была стать ее второй родиной; с любовью разглядывала она русских людей, которым отныне должна была служить и которых должна была любить, ибо в будущем они должны были стать ее подданными. В сентябре 1864 года после помолвки с цесаревичем Александром Александровичем Дагмар написала в письме к Александру И: «Я прошу Господа, чтобы он всегда был рядом при выполнении моих обязанностей и чтобы я стала достойной той любви к моей новой Родине, которую я уже нежно люблю». Сейчас она испытывала именно эти чувства.
По свидетельству современников, русское общественное мнение с большой симпатией и интересом отнеслось к наследнику престола и его невесте. Архивы сохранили письмо известного русского писателя Ивана Сергеевича Аксакова к Кохановской, датированное 1866 годом. В нем говорилось: «Образ Дагмары, 16-летней девочки, соединяющей в себе нежность и энергию, выступал особенно грациозно и симпатично. Она решительно всех пленяла детскою простотою сердца и естественностью всех своих душевных движений». По словам И. С. Аксакова, Дагмар «объявила Янышеву (священнику, учившему ее Закону Божьему), что не намерена отступиться от раз принятого решения стать православной. Родители ее объявили, что не будут стеснять ее убеждений».
Известный публицист М. Н. Катков, редактор влиятельной газеты «Московские новости», на страницах газеты также выразил те мнения и настроения, которые царили в России, когда Дагмар осенью 1866 года приехала в Россию и была принята здесь со всей сердечностью. Он писал: «Есть что-то невыразимо симпатическое, что-то глубоко знаменательное в судьбе юной принцессы, которую узнал, полюбил и усвоил себе русский народ в то самое время, когда вместе с нею оплакивал безвременную кончину равно дорогой и для нее, и для него, едва расцветшей жизни. И в эту минуту, когда она казалась навсегда утраченной для России, Россия не хотела этому верить. Все были убеждены, что она будет возвращена тому предназначению, которое суждено ей Провидением. Она была наша, когда казалась утраченной для нас; она не могла отречься от нашей веры, которая уже открыла для нее свое лоно; она не могла отказаться от страны, которую уже признала своим вторым отечеством. Образ юноши на мгновенье, как бы в благодарном сновидении, представший ей возвестить предназначенную ей судьбу, останется навсегда святой поэзией ее жизни, как навсегда останется этот юный образ в воспоминаниях страны, для которой он также явился на мгновенье».
Великий князь Александр Александрович вместе с Дагмар в первый же день пришли к памятнику Никсы, установленному в Царскосельском парке. Скульптурное изображение очень точно передавало черты так рано ушедшего из жизни цесаревича Николая. И Александр, и Дагмар были очень взволнованы, у обоих в глазах стояли слезы. Взаимные душевные чувства к умершему объединили их навсегда.
17 августа 1871 года на набережной Большой Невки в Санкт-Петербурге произошло торжественное освящение церкви Святителя Николая Чудотворца, воздвигнутой в память великого князя Николая Александровича. Храм был построен по проекту Александра Кракау. Деньги на возведение храма были собраны по всей России. В оформлении интерьеров принимали участие известные мастера, в том числе профессор Павел Плешанов — им были написаны образа для иконостаса. На освящении церкви присутствовали члены императорской семьи, наследник Александр Александрович, великая княгиня Мария Федоровна. В 30-е годы XX века храм был уничтожен.
На всю жизнь Никса остался для них лучом, который ярко осветил их жизнь, и они вспоминали его всегда с большой теплотой и любовью, а в памятный день его смерти молились за него у его могилы. Когда же были в разлуке, как, например, в годы Русско-турецкой войны 1877–1879 годов, в письмах друг другу они сообщали о своих мыслях и молитвах, обращенных к Господу в память великого князя Николая Александровича. «Все мои мысли, — писала цесаревна мужу 12 апреля 1877 года из Петербурга, — были с тобой в память о нашем обожаемом Никсе! Я так грущу, что в такой день, как этот, нахожусь не с тобой и что мне надо одной идти молиться у его дорогой могилы».
В тот же день в письме к жене из Болгарии с русско-турецкого фронта цесаревич сообщал: «…В 12 часов вернулись домой: были на панихиде по милому Никсе и молились горячо за него. Он тоже, наверное, молится горячо теперь за милую Россию и за нас всех. Уже 12 лет прошло со дня его смерти, а все кажется, что это было еще так недавно!»
28 октября (9 ноября) 1866 года состоялось торжественное бракосочетание великого князя Александра Александровича и великой княжны Марии Федоровны. В 8 часов утра со стороны Петропавловской крепости прогремели пять пушечных выстрелов, возвещавших об этом знаменательном событии в истории России. К 12 часам дня в Зимний дворец съехались члены Святейшего синода и придворное духовенство, члены Государственного совета, сенаторы, статс-дамы, камер-фрейлины, гофмейстерины, фрейлины, придворные чины и кавалеры, чужестранные послы и посланники, генералы армии и флота.
Пушечные залпы Петропавловской крепости извещали о начале высочайшего выхода в Зимнем дворце. Шествие возглавляли император Александр II и императрица Мария Александровна. За ними шли цесаревич Александр Александрович и великая княжна Мария Федоровна. На голове ее красовалась малая бриллиантовая корона. Она была одета в сарафан из серебряной парчи, на плечах — подбитая горностаем бархатная малиновая мантия с длинным шлейфом, который несли камергеры и гофмаршал двора.
При входе в собор их величества и их высочества были встречены митрополитом Святейшего синода Исидором, членами Синода и придворным духовником с крестом и святой водой. Великолепная певческая придворная капелла запела псалом «Господи, силою Твоею возвеселится Царь».
Александр II взял за руки обрученных и подвел их к алтарю. Началось таинство бракосочетания, которое совершал протопресвитер В. Г. Бажанов. Братья цесаревича Владимир и Алексей держали венец над головой цесаревича, а наследный датский принц Фредерик и принц Николай Лейхтенбергский — над головой Марии Федоровны. После прочтения Евангелия протодиакон торжественно провозгласил: «О благоверном Государе наследнике Цесаревиче, великом князе Александре Александровиче и его супруге, благоверной государыне Цесаревне великой княгине Марии Федоровны».
По совершении венчания высокосочетавшиеся принесли благодарение их императорским величествам, государю императору и государыне императрице. Митрополит с членами Святейшего синода и придворное духовенство совершили благодарственный молебен с коленопреклонением и пением «Тебя Бога хвалим». В это время в Петропавловской крепости был произведен 101 пушечный выстрел.
На бракосочетании присутствовали многочисленные гости: вся императорская семья и пять наследных принцев королевских семей Европы — датский, уэльский, прусский, гессенский и веймарский.