На соборных заседаниях 20 и 25 октября, 1, 4, 8 и 11 ноября Марк Евгеник вместе с остальными делегатами слушал выступления Андрея Хрисоверга, Виссариона Никейского и Алоизия де Пирано; в центре внимания стоял вопрос о том, является ли Filioque добавлением или же всего лишь разъяснением, на чём настаивали западные делегаты. Соборные заседания 18 ноября, 4, 8 и 13 декабря прошли в дебатах между Джулиано Чезарини и Марком Евгеником по тому же вопросу. Марк Евгеник открывал каждое заседание долгой речью, прерываемой репликами Джулиано Чезарини и таким образом переходящей в дискуссию. В частности, Марк Евгеник доказывал, что запрет Эфесского собора «составлять другую веру, кроме определённой... в Никее», относится не к тем исповеданиям веры, которые произносят отдельные личности, но к Символу, используемому на литургии и при крещении. Если бы слова «другая вера» означали «противоположную веру», утверждал Марк Евгеник, то в церкви было бы несколько Символов, принимавшихся один за другим. При переносе соборных заседаний из Феррары во Флоренцию Марк Евгеник вошел в число пяти митрополитов, которые лично сопровождали императора в его переезде. 26 февраля Марк Евгеник вместе с папой Римским, императором и 80 представителями обеих сторон участвовал в собрании в большом зале монастыря Санта-Мария-Новелла. 2 марта Марк Евгеник участвовал в первом пленарном заседании во Флоренции, где доминиканец Джованни ди Монтенеро обратился к грекам с вопросом о том, что они понимают под происхождением (processio) по отношению к Богу. Ему ответил Марк Евгеник, и дальнейшая дискуссия велась, в основном, ими двумя, продолжившись на последующем заседании 5 марта. Заседание 7 марта было открыто Марком Евгеником, который вынес на обсуждение цитату из третьей книги «К Евномию» Василия Великого. Как выяснилось, этот текст содержал существенные разночтения в версиях обеих сторон, причём Джованни ди Монтенеро утверждал, что его рукопись была недавно приобретена в Константинополе кардиналом Николаем Кузанским. На заседании 14 марта к спору между Марком Евгеником и Джованни ди Монтенеро на некоторое время присоединились император и кардинал Джулиано Чезарини. Заседание 17 марта Марк Евгеник начал с комментирования Евангелия от Иоанна (Ин. 15:26), после чего обратился к цитатам из сочинений Григория Чудотворца, «Ареопагитик», Афанасия Великого. Его речь была прервана западными делегатами, обвинившими его в отклонении от согласованного ранее порядка, по которому заседания должны были вестись в режиме «вопрос-ответ». Однако поддержанный императором Иоанном VIII Палеологом Марк Евгеник настоял на своём и продолжил прерванную речь, рассматривая постановления первых вселенских Соборов и высказывания Кирилла Александрийского, Григория Назианзина и Феодорита Кирского. От участия в последующих заседаниях 21 и 24 марта Марк Евгеник уклонился, причиной чего он сам позже назвал плохое самочувствие, а Сильвестр Сиропул – нежелание Марка Евгеника дальше участвовать в бесплодной дискуссии.