Значительную известность получил главный труд Филарета «История Русской Церкви» (доведённый до 1826 года), вышедший в пяти выпусках в Риге и в Москве в 1847—1848 и выдержавший множество переизданий. Автор предложил принципиально новую периодизацию русской церковной истории, разделив её на пять периодов: от начала христианства в России до нашествия монголов (988—1237); от нашествия монголов до разделения русской митрополии (1237—1410); от разделения митрополии до учреждения патриаршества (1410—1588); период Патриаршества (1589—1720); синодальное управление (1721—1826). В сокращённом виде он впервые был издан в 1859 и потом, как учебник, выдержал множество переизданий. По мнению протоиерея Георгия Флоровского (считавшего владыку Филарета человеком «исключительных дарований, с беспокойной мыслью и тревожным сердцем»), в этом труде «впервые вся русская церковная история была рассказана и показана как живое целое, рассказана ясно и вдумчиво». Профессор Антон Карташёв считал, что «настоящую учёную историю Русской Церкви мы имеем со времени выхода в свет „Истории Русской Церкви“ архиепископа Филарета». В энциклопедии Брокгауза и Ефрона исторический труд владыки Филарета сравнивался с «Историей Государства Российского» Николая Карамзина и оценивался следующим образом: Автор стоит всецело на богословской точке зрения; явления русской церковной истории он рассматривает с их, так сказать, официальной стороны: излагает прежде всего подвиги святых мужей и иерархов на пользу русской церкви, а затем идет рассмотрение ересей и расколов, как отклонений от правильного понимания православного учения. У него нет указаний на внутренний процесс восприятия русским народом истин христианства, а равно и на причины отклонения от церковного учения. «История» Филарета Гумилевского часто сравнивается с «Историей Государства Российского Н.М. Карамзина. Пол словам протоиерея Георгия Флоровского здесь «впервые вся русская церковная история была рассказана и показана как живое целое, рассказана ясно и вдумчиво». По выражению профессора А.В. Карташева, «настоящую ученую историю Русской Церкви мы имеем со времени выхода в свет "Истории Русской Церкви" архиепископа Филарета». Архиепископ Филарет разделяет церковную историю России на пять периодов: 1) от начала христианства в России до нашествия монголов (988-1237); 2) от нашествия монголов до разделения русской митрополии (1237-1410); 3) от разделения митрополии до учреждения Патриаршества (1410-1588); 4) период Патриаршества (1589-1720); 5) синодальное управление (1721-1826). В конце каждого выпуска был алфавитный указатель замечательных лиц и предметов – нововведение, которое не было общепринятым в русских научных сочинениях до самого конца XIX века. Изложение в пределах каждого периода охватывает: распространение христианства; церковное учение и богослужение; церковное управление; жизнь христианского общества (включая монастыри и церковный раскол). В «Истории» Филарета находится масса сведений и мелких подробностей, отчасти из рукописных источников. Воспроизведено в оригинальной авторской орфографии издания 1848 года (издательство "Въ типографiи В. Готье.").