В исследованиях по истории таинства елеосвящения нередко упоминается свидетельство Оригена (III в.), который, перечисляя различные способы прощения грехов, в качестве седьмого называет покаяние и при этом цитирует Иак. 5:14–15 (эта часть гомилии на книгу Левит сохранилась только в латинском переводе конца IV в.; помимо Оригена Иак. 5:14–15 в связи с вопросом о разных способах покаяния и прощения грехов ещё в V в. цитировал, например, Иоанн Кассиан Римлянин). По мнению исследователей, в то же время эти рассуждения Оригена не обязательно являются описанием современной ему практики, в которой в таком случае совершалось бы эквивалентное елеосвящение помазание елеем для прощения грехов. В IV в. Амвросий Медиоланский говорил о церковной практике исцеления болящих через возложение рук, которая отличалась от таинства покаяния, а потому сохранялась новацианами, не допускавшими покаяния после крещения. Из «Жития Августина», составленного Поссидием, исследователям также известно, что, посещая больных, Августин Блаженный исцелял их возложением рук. Иоанн Златоуст, перечисляя обязанности пресвитеров, писал, что они не только крестят, но и исцеляют от грехов, совершённых после крещения, и приводил цитату Иак. 5:14–15. Если в данном случае святитель имел в виду именно таинство елеосвящения, то, по мнению исследователей, он понимал его, прежде всего, как прощающее грехи, а не исцеляющее от болезней тела. В «Толковании на Евангелие от Матфея» Иоанн Златоуст упоминает тех, кто, помазавшись елеем от светильников, горящих в храмах, получали исцеление. Исследователи допускают, что здесь имеется в виду архаичная практика елеосвящения, подразумевавшая возможность для верных помазывать самих себя елеем, который был освящён епископом. Во всяком случае, это свидетельство может быть соотнесено с сохранившимся в сирийской традиции названием чина елеосвящения – «таинство светильников». У многих св. отцов IV в. встречаются указания и намёки на использование елея в богослужении, но, по мнению исследователей, в большинстве случаев эти свидетельства слишком расплывчаты, чтобы прямо относить их к таинству елеосвящения. В первой трети V в. Киралл Александрийский, говоря о недопустимости обращаться к знахарям-заклинателям в случае болезни, предписывал молиться самому за себя, обращаясь к Богу, и цитировал Иак. 5:14–15, подразумевая, по мнению исследователей, необходимость участия в таинстве елеосвящения. В главе 7 трактата «О церковной иерархии» из «Ареопагитик» (V в.?) неоднократно говорится о помазании елеем усопших, которое сопоставляется с крещальным помазанием: и время совершения этого обряда, и его интерпретация напоминают исследователям практику, описанную у Иринея Лионского и Феодорита Кирского. Первое твёрдое свидетельство о существовании церковного чина елеосвящения на Западе содержится в Послании 416 г. папы Римского Иннокентия I Декентию, епископу Губбио. Иннокентий I утверждает, что помазывать больных освящённым елеем могут не только пресвитеры, как в Послании апостола Иакова, но и миряне. Елей освящается только епископом, но он сам не помазывает по той причине, что не может приходить ко всем больным ввиду занятости.