ต่อมาเมื่อวันที่ 27 มิถุนายน พ.ศ. 2435 สามเณร ม.ร.ว.ชื่น ทรงผนวช ณ วัดมกุฏกษัตริยาราม โดยพระพรหมมุนี (แฟง กิตฺติสาโร) วัดมกุฏกษัตริยาราม เป็นพระอุปัชฌาย์ สมเด็จพระมหาสมณเจ้า กรมพระยาวชิรญาณวโรรส ครั้งทรงดำรงพระยศเป็นกรมหมื่นวชิรญาณวโรรส ทรงเป็นพระกรรมวาจาจารย์ มีพระนามฉายาว่า สุจิตฺโต เมื่อทรงอุปสมบทแล้วก็ทรงศึกษาเล่าเรียนพระปริยัติธรรมต่อ ต่อมา พ.ศ. 2437 ทรงเข้าสอบไล่เป็นครั้งที่ 2 ทรงสอบไล่ได้เพิ่มอีก 2 ประโยค รวมเป็นสอบได้เปรียญธรรม 7 ประโยค ตั้งแต่นั้นมาก็ยุติไม่ได้เข้าสอบอีกเลย นอกจากจะทรงศึกษาพระปริยัติธรรมแล้ว ยังทรงศึกษาภาษาอังกฤษควบคู่ไปด้วย ทรงมีความรู้พอกับความจำเป็นสมัยนั้น ในการสอบไล่พระปริยัติธรรมนั้น พระองค์เคยรับสั่งว่า ประสงค์จะสอบไล่เพียง 5 ประโยคเท่านั้น จะไม่สอบต่อตามอย่างสมเด็จพระมหาสมณเจ้า กรมพระยาวชิรญาณวโรรส แต่สมเด็จพระมหาสมณเจ้าฯ โปรดให้สอบต่อและได้ทรงคัดเลือกส่งเข้าสอบ จึงทำให้สามารถสอบเพิ่มได้อีก 2 ประโยค

พระกริ่งพุทธชินสีห์7รอบ สมเด็จพระสังฆราชเจ้า กรมหลวงวชิรญาณวงศ์ 

อนึ่งในการบรรพชาเป็นสามเณรและอุปสมบทเป็นพระภิกษุของพระองค์นั้น สมเด็จพระศรีสวรินทราบรมราชเทวี พระพันวัสสาอัยยิกาเจ้า ทรงจัดพระราชทานและพระราชทานพระอุปถัมภ์ตลอดมา สมเด็จพระสังฆราชเจ้า กรมหลวงวชิรญาณวงศ์ ทรงได้รับพระราชทานแต่งตั้งเลื่อนสมณศักดิ์ และสถาปนาสมณศักดิ์เป็นลำดับ ดังนี้

พ.ศ. 2439 พระบาทสมเด็จพระจุลจอมเกล้าเจ้าอยู่หัว ทรงพระกรุณาโปรดเกล้าฯ พระราชทานสมณศักดิ์เป็นพระราชาคณะชั้นสามัญที่ พระสุคุณคณาภรณ์

พ.ศ. 2446 ได้รับพระราชทานเลื่อนสมณศักดิ์ เสมอพระราชาคณะชั้นเทพที่ พระญาณวราภรณ์ ได้รับพระราชทานตาลปัตรพื้นแพรปักทองเป็นพระเกียรติยศ

พ.ศ. 2451 สมเด็จพระสังฆราชเจ้า กรมหลวงวชิรญาณวงศ์ เมื่อครั้งดำรงสมณศักดิ์ที่พระญาณวราภรณ์ ได้ถวายพระพรลาออกจากสมณศักดิ์ด้วยมีประสงค์จะลาสิกขา แต่ด้วยความอาลัยในสมณเพศ จึงได้ยับยั้งตั้งพระทัยบำเพ็ญสมณธรรมต่อไป

พ.ศ. 2454 พระบาทสมเด็จพระมงกุฎเกล้าเจ้าอยู่หัว ทรงพระกรุณาโปรดเกล้าฯ พระราชทานสมณศักดิ์เป็นพระราชาคณะชั้นสามัญที่ พระญาณวราภรณ์ ดังเดิม

พ.ศ. 2455 ได้รับพระราชทานเลื่อนสมณศักดิ์เสมอพระราชาคณะชั้นธรรมในราชทินนามเดิม

พ.ศ. 2464 ได้รับพระราชทานเลื่อนสมณศักดิ์เสมอพระราชาคณะชั้นธรรมพิเศษในราชทินนามเดิม

พ.ศ. 2471 พระบาทสมเด็จพระปกเกล้าเจ้าอยู่หัว ทรงพระกรุณาโปรดเกล้าฯ สถาปนาให้เป็นสมเด็จพระราชาคณะ มีราชทินนามตามจารึกในสุพรรณบัฏว่า สมเด็จพระวชิรญาณวงศ์ ตำแหน่งเจ้าคณะใหญ่คณะธรรมยุต

พ.ศ. 2488 คณะผู้สำเร็จราชการแทนพระองค์ในพระปรมาภิไธยพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวอา นันทมหิดล ประกาศสถาปนาสมเด็จพระวชิรญาณวงศ์ เป็นสมเด็จพระสังฆราช สกลมหาสังฆปริณายก ในราชทินนามเดิม

พ.ศ. 2493 พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว รัชกาลปัจจุบัน โปรดเกล้าฯ ประกาศเฉลิมพระนามสมเด็จพระสังฆราชเจ้าให้เต็มพระเกียรติยศตามราชประเพณี เนื่องในพระราชพิธีบรมราชาภิเษก เมื่อวันที่ 7 พฤษภาคม พ.ศ. 2493

พ.ศ. 2499 ได้รับพระกรุณาโปรดเกล้าฯ ประกาศสถาปนาสมณศักดิ์ และฐานันดรศักดิ์เป็นสมเด็จพระสังฆราชเจ้า กรมหลวงวชิรญาณวงศ์