С момента кончины супруга Великая Княгиня уже никогда не снимала траур, держала строгий пост, много молилась.

Из её спальни была вынесена дорогая мебель, стены перекрашены в белый цвет, и спальня превратилась в монашескую келью. Елизаветы собрала все свои драгоценности и часть их отдала в казну, часть - родственникам,  а часть употребила на постройку Марфо-Мариинской обители милосердия. Она долго работала над уставом обители, ездила в Зосимову пустынь советоваться со старцами. Священник Митрофан Сребренский, человек высокой духовной жизни, стал её духовником. В монастырском общежитии в больнице работали лучшие врачи столицы. Все операции проводились бесплатно. Действовала бесплатная столовая для бедных, библиотека; был создан приют для девочек-сирот. Елизавета Фёдоровна вела жизнь подвижницы. Она спала на голых деревянных досках, тайно носила власиницу, вкушала только растительную пищу; много молилась и мало спала. Она полюбила совершать паломничества по святым местам.

    9 апреля 1910 года Его Высокопреосвященство Митрополит Московский и Коломенский Владимир (Богоявленский) за божественной литургией возложил на насельниц (крестовых сестёр любви и милосердия) кипарисовые кресты, а Елизавету Фёдоровну возвёл в сан настоятельницы обители. Великая Княгиня сказала в этот день: "Я оставляю блестящий мир... Но вместе со всеми вами я восхожу в ещё более великий мир - в мир бедных и страдающих".