Официальный характер русско-афонские связи приобрели к началу XVI в.: с 1509 г., получив разрешение вел. кн. Василия III, представители Пантелиимонова монастыря стали регулярно обращаться к русским царям за милостыней на содержание «Русской» обители и др. монастырей Святой горы. Так в 1515 г. в Москве побывали представители из Великой Лавры, Ватопедского и Пантелиимонова монастырей, которые вернулись на Афон с щедрыми подарками от Василия III и митрополита Варлаама. В 1547 г. свт. Макарий, митрополит Московский, издал окружное послание о сборе милостыни для «Русской» обители.
Особое покровительство Афону оказывал царь Иоанн IV: в 1550 г. он обращался к султану с просьбой защитить святогорские монастыри от несправедливых притеснений со стороны турецких властей; в 1555 г. – принял под покровительство Хиландарский монастырь; в 1563 г. – передал московский монастырь во имя свт. Николая Чудотворца для проживания прибывших в Москву афонских монахов (позже, в 1653 г., этот монастырь, согласно указу царя Алексея Михайловича, получил статус московского подворья афонского Иверского монастыря); неоднократно (в 1571, 1582, 1584 гг.) направлял пожертвования на ежедневное поминовение своих родственников.
Катапетасма. Вклад царя Иоанна Грозного в Хиландарский монастырь. 1555 г.
Однако, не смотря на поддержку Москвы, экономическое положение Пантелиимонова монастыря оставалось тяжелым. Обитель длительное время не могла восстановиться после ряда сильных землетрясений 1500-1585 гг., а с 1569 г. ее деятельность вообще была приостановлена, т.к. практически все принадлежавшее монастырю имущество ушло на уплату выкупа турецким властям за конфискованные земельные угодья. Возобновить жизнь в обители удалось лишь после 1592 г., и опять-таки не без участия русских монархов. Свои вклады в афонские монастыри вносили цари Феодор Иоаннович и Борис Годунов. Они также подтвердили право иноков Пантелиимонова и Хиландарского монастырей на беспошлинный проезд в Россию за милостыней и на владение подворьем в Москве.
В ответ на материальную помощь, святогорское монашество содействовало духовно-нравственному просвещению нашей страны: афонские иноки привозили в Россию литературу исторического и агиогрофического содержания, участвовали в переводе и исправлении богослужебных книг. Так в 1518 г. в Москву по просьбе великого князя Василия III прибыл прп. Максим Грек, который, поселившись в Чудовом монастыре, в течение 10 лет занимался различными переводами с греческого на славянский и устранением неточностей в богослужебных книгах. Ему также приписывают создание нескольких «афонских» повестей: о Ватопеде, об Иверской иконе Божией Матери, «Воспоминание отчасти Святыя горы Афонския». К сожалению, по причинам личного характера, деятельность прп. Максима не была по достоинству оценена его современниками: при митрополите Данииле (в 1525 г.) его обвинили в умышленной порче книг, семь лет содержали в заключении в Иосифо-Волоколамском монастыре в самых тяжелых условиях, а в 1531 г. привлекли к повторному суду, где прп. Максиму предъявили новые обвинения. Следующие 20 лет он провёл в Тверском Отрочь Монастыре. Лишь в 1551 г. прп. Максима освободили и перевели на жительство в Троице-Сергиев монастырь, где он и преставился в 1556 г.
Нельзя не отметить и «житийное» творчество афонского инока Льва Аникиты Филолога, который, посетив Россию в начале XVI в., составил похвальные слова русским святым: мученикам Михаилу и Феодору Черниговским, прп. Зосиме и Савватию Соловецким.
Своими знаниями делились с русскими и представители многочисленных афонских делегаций. Так посольство от Хиландарского монастыря в 1555 г. привезло с собой «Сказание об Афонской горе», а на основании рассказов иных послов этого же монастыря (1558/9 гг.), московские авторы составили повесть о чудотворных иконах обители. В 1560 г. Москву посетил игумен Пантелеимонова монастыря Иоаким, который по просьбе митрополита Макария написал сочинение об образе жизни святогорских монахов. Также с Афона на Русь прибывали различные святыни: в 1583 г. старцы Хиландарской обители преподнесли в дар царю Иоанну IV мощи сщмч. Анфима; в 1586 г. из монастыря Пантократор в Москву была доставлена глава вмч. Феодора Стратилата; в 1591 г. старец Ватопедской обители Софроний передал царю Феодору Иоанновичу мощи мч. Кирика; в 1605 г., при Борисе Годунове, из монастыря Ксенофонт были привезены мощи вмч. Димитрия.