Она немедленно сформировала свой Кабинет министров, раздавая государственные посты своим приближенным: боярам князьям В. В. Голицыну, И. М. Милославскому, И. Б. Троекурову, B. C. Волынскому, И. Ф. Бутурлину, H. И. Одоевскому, Ф. С Урусову, окольничим И. П. Головнину, И. Ф. Волынскому, М. С. Пушкину, стольникам князю А. И. Хованскому, князьям М. и В. Жировым-Засекиным, думным дворянам В. А. Змееву, Б. Ф. Полибину, А. И. Ржевскому, И. П. Кондыреву, думным дьякам В. Семенову, Е. Украинцеву. Она опиралась в основном не на родовитых бояр, а на «служилых людей», дворян, обязанных своим возвышением ей, а потому верных.
Царевна выслушивала доклады думных людей о государственных делах, и ее имя стояло во всех указах рядом с именами царей.
Во многом она продолжила начинания Федора: вместе с Голицыным, который стал главой Посольского приказа, «одевала в камень» Москву. Князь Ф. А. Куракин, краевед и историк XIX века, писал: «В деревянной Москве, считавшей в себе тогда до полумиллиона жителей, в министерство Голицына построено было более трех тысяч каменных домов… Он окружил себя сотрудниками, вполне ему преданными, все незнатными, но дельными, с которыми и достиг правительственных успехов».
Далее она преобразовала славяно-греческую школу в Славяно-греко-российскую академию. Поэт Сильвестр Медведев приветствовал это начинание, в своих стихах он воздает хвалу царевне за то, что та «благоволи нам свет наук явити». А побывавшие в Москве иезуиты дивились тому, что царевна нисколько не чуждается латинского Запада. Одновременно с этим Софья, разумеется, оказывала всемерную поддержку официальной православной церкви и жестоко преследовала раскольников, которые, под предводительством некоего Никиты Пустосвята, добивались восстановления «старого благочестия».
Никита был священником в Суздале, позже отрешен за ложный донос на своего архиепископа. В июле 1682 года раскольники-старообрядцы по предводительством Никиты собрались в Москве и проповедовали в стрелецких полках, а также предлагали провести открытый теологический диспут на Красной площади. Несмотря на поддержку Хованского, открытую дискуссию старообрядцам провести не удалось, но 5 июля 1682 года в Грановитой палате Московского Кремля состоялся «спор о вере», проходивший в присутствии царевны Софьи Алексеевны и патриарха Иоакима. То что произошло дальше, описано в «Истории России» Сергея Соловьева:
«С шумом вошли раскольники в Грановитую и расставили свои налои и свечи, как на площади; они пришли утверждать старую веру, уничтожать все новшества, а не замечали, какое небывалое новшество встретило их в Грановитой палате: на царском месте одни женщины! Царевны-девицы открыто пред всем народом, и одна царевна заправляет всем! Они не видели в этом явлении знамения времени. На царских тронах сидели две царевны – Софья и тетка ее Татьяна Михайловна, пониже в креслах царица Наталья Кирилловна, царевна Марья Алексеевна и патриарх, направо архиереи, налево светские сановники, царедворцы и выборные стрельцы.
Патриарх обратился