Исследователи полагают, что кандидатуру Маркиана поддержал (или даже первоначально выдвинул) Аспар, желая видеть на престоле человека, связанного с его кланом. Согласно версии хрониста Иоанна Малалы (VI в.), якобы сам Феодосий II на смертном одре указал Пульхерии на Маркиана как на своего преемника и получил в этом поддержку синклита и содействие Аспара. Церемония провозглашения Маркиана императором состоялась 24 августа 450 г. в военном лагере в Евдоме близ Константинополя, в присутствии представителей синклита и народа (цирковых партий димов). С этой церемонией было связано также заключение брака между Маркианом и Пульхерией. Константинопольский патриарх Анатолий разрешил Пульхерию от обета безбрачия. Впрочем, этот брак оставался лишь политическим союзом. Ряд исследователей Византии конца XIX – XX вв. предполагали, что патриарх Анатолий проводил также церемонию церковной коронации Маркиана в базилике Святой Софии в Константинополе. Об этом есть свидетельство в поздней хронике Псевдо-Симеона Логофета (X в.), и оно представляет собой, по мнению исследователей, анахронизм. В настоящее время признано, что в эпоху Маркиана церковной коронации в империи ещё не существовало. Со смертью Пульхерии в 453 г. Маркиан остался единоличным императором. Важнейшие события правления Маркиана произошли в церковной политике. Маркиан стал императором в период острого конфликта в церкви вокруг событий второго Эфесского («разбойничьего») Собора 449 г. Вскоре после коронации Маркиана Пульхерия выдвинула инициативу созыва нового Вселенского Собора для рассмотрения эфесского дела. Был также отстранён от власти евнух Хрисафий, распоряжавшийся в последние годы правления Феодосия всеми делами и покровительствовавший монофизитам, архимандриту Евтихию и архиепископу Диоскору Александрийскому. Впоследствии Хрисафий был казнён, как полагают исследователи, с санкции Маркиана. Уже в 450 г. на поместном Соборе в Константинополе патриарх Анатолий восстановил в диптихах память Константинопольского патриарха Флвиана, низложенного «разбойничьим» Собором, осудил Евтихия и принял Томос папы Римского Льва I Великого. В столицу было перенесено тело Флавиана и помещено в соборе святых Апостолов. Из ссылок на свои кафедры по распоряжению Маркиана были возвращены все епископы, осуждённые Эфесским Собором. В то же время Маркиан, Пульхерия и патриарх Анатолий начали консультации с папой Римским  Львом I Великим о новом вселенском Соборе. Папа предлагал устроить Собор в Италии или вообще от него отказаться, считая достаточным одобрение его Томоса на поместных Соборах. Однако Маркиан и Пульхерия с этим не согласились; распоряжением от 17 мая 451 г. Маркиан назначил новый вселенский Собор в Никее на 1 сентября. Однако, поскольку Маркиан хотел лично контролировать ход Собора, а дела удерживали его в столице, Собор открылся 8 октября 451 г. в Халкидоне, пригороде Константинополя, в базилике святой Евфимии (см. ст. четвёртый Вселенский Собор). В то же время Пульхерия потребовала от правителя провинции Вифиния не допускать на Собор не приглашённых на него монахов; чтобы предотвратить беспорядки, на Соборе должны были присутствовать 17 императорских чиновников из синклита. Маркиан лично посетил заседание Собора 25 октября, на котором был зачитан Халкидонский орос. До этого Маркиан одобрил осуждение Диоскора Александрийского и дал распоряжение о его ссылке в Гангры в Пафлагонии.