В Афинах Василий усердно принялся за постижение наук. Однако первоначальный энтузиазм вскоре сменился периодом разочарования: Василий, мечтавший об Афинах как о твердыне чистой науки, теперь увидел в среде преподавателей и особенно учеников всевозможные склоки и интриги. Его собственные земляки из Понта и Армении, постаравшиеся сблизиться с ним, на деле завидовали способностям и ранней известности своего молодого соученика и за его спиной всячески старались опорочить его в глазах афинского ученого сообщества. Василий загрустил, начиная уже сожалеть о своем приезде в Афины, которые теперь представлялись ему «обманчивым блаженством».
Но Господь не оставил Василия. Оказалось, что в Афинской академии учился и прежний знакомый и соученик Василия по Каппадокии Григорий. Юноши возобновили свое знакомство и, сблизившись еще больше, чем прежде, крепко подружились. Григорий постарался утешить Василия, употребляя, где нужно, логические рассуждения, а где и просто дружеские слова ободрения и поддержки. Эти попытки Григория увенчались успехом, уныние Василия совершенно рассеялось ведь теперь он был не одинок, рядом с ним был верный, искренний друг и единомышленник. «Когда же по прошествии некоторого времени, вспоминал впоследствии святитель Григорий, открыли мы друг другу желания свои и предмет их любомудрие, тогда уже стали мы друг для друга всем и товарищами, и сотрапезниками, и родными; одну имея цель, мы непрестанно возрастали в пламенной любви друг к другу Нами водили равные надежды и в деле самом завидном в учении. Но далека была от нас зависть, усерднейшими же делало соревнование. Оба мы домогались не того, чтобы одному из нас самому стать первым, но каким бы образом уступить первенство друг другу; потому что каждый из нас славу друга почитал своей собственной». Василий и Григорий не только вместе постигали науки, но и вместе шли по пути духовного совершенства. Друзьям, по воспоминаниям святителя Григория, «известны были две дороги: одна это первая и превосходнейшая вела к нашим священным храмам и к тамошним учителям; другая это вторая и неравного достоинства с первой вела к наставникам наук внешних». Дружба эта продолжалась впоследствии всю их жизнь, с годами лишь укрепляясь.
По окончании обучения друзьям пришлось расстаться. Григорий уступил многочисленным и усердным просьбам преподавателей и учеников академии и остался в Афинах, где следующие несколько лет преподавал риторику. Василий же, хотя его уговаривали остаться не менее усердно, чем Григория, вернулся на родину, в Кесарию (по мнению некоторых историков в Неокесарию), где некоторое время занимался адвокатурой и преподаванием риторики.
Мать Василия, святая Эмилия, в это время перебралась на постоянное жительство в имение Анниса на берегу реки Ирис, где, устроив нечто вроде монастыря, посвятила свои дни аскетическим подвигам вместе со своей старшей дочерью, преподобной Макриной (названной так в честь бабушки-исповедницы). Обе женщины и Эмилия, и Макрина были вдовами, но если Эмилия овдовела после двадцати лет супружеской жизни, воспитав вместе с мужем множество детей, то Макрина с ранней юности хранила верность покойному жениху, с которым была обручена, но не успела сочетаться полным браком из-за безвременной кончины своего нареченного. Макрина была известна своей святой жизнью, смирением и силой духа. Поэтому, когда Василий прибыл в Понт, чтобы навестить родных, беседа с сестрой так подействовала на его душу, что он также решил принять монашество и полностью посвятить свою жизнь служению Господу. Тогда же, будучи уже около двадцати семи лет от роду, Василий, прежде чем принять монашество, принял Таинство Святого Крещения: в те времена даже убежденные христиане нередко откладывали свое Крещение и Крещение своих детей до зрелого возраста, дабы принятие этого великого Таинства было наиболее осознанным.
После Крещения Василий оставил профессиональную деятельность адвокатуру и преподавание и отправился сначала в Сирию и Палестину, а затем в Египет, чтобы познакомиться там с жизнью христианских подвижников и отшельников. Во время этого путешествия Василий действительно встретился со многими великими подвижниками благочестия и очень многому у них научился: путешествие окончательно укрепило его решение принять монашество. С этих пор в его душе начало зреть еще одно стремление: бороться за правую веру и защищать единство Церкви.