Сестры обители проходили курс обучения медицинским знаниям. Главной их задачей было посещение больных, бедных, брошенных детей, оказание им медицинской, материальной и моральной помощи.

В больнице обители работали лучшие специалисты Москвы, все операции проводились бесплатно. Здесь исцелялись те, от кого отказывались врачи.

Исцеленные пациенты плакали, уходя из Марфо-Мариинской больницы, расставаясь с «великой матушкой», как они называли настоятельницу. При обители работала воскресная школа для работниц фабрики. Любой желающий мог пользоваться фондами прекрасной библиотеки. Действовала бесплатная столовая для бедных.

Настоятельница Марфо-Мариинской обители считала, что главное все же не больница, а помощь бедным и нуждающимся. Обитель получала до 12000 прошений в год. О чем только ни просили: устроить на лечение, найти работу, присмотреть за детьми, ухаживать за лежачими больными, отправить на учебу за границу.

Она находила возможности для помощи духовенству — давала средства на нужды бедных сельских приходов, которые не могли отремонтировать храм или построить новый. Она ободряла, укрепляла, помогала материально священникам — миссионерам, трудившимся среди язычников крайнего севера или инородцев окраин России.

Одним из главных мест бедности, которому великая княгиня уделяла особое внимание, был Хитров рынок. Елисавета Феодоровна в сопровождении своей келейницы Варвары Яковлевой или сестры обители княжны Марии Оболенской, неутомимо переходя от одного притона к другому, собирала сирот и уговаривала родителей отдать ей на воспитание детей. Все население Хитрова уважало ее, называя «сестрой Елисаветой» или «матушкой». Полиция постоянно предупреждала ее, что не в состоянии гарантировать ей безопасность.

В ответ на это великая княгиня всегда благодарила полицию за заботу и говорила, что ее жизнь не в их руках, а в руках Божиих. Она старалась спасать детей Хитровки. Ее не пугали нечистота, брань, потерявший человеческий облик лица. Она говорила: «Подобие Божие может быть иногда затемнено, но оно никогда не может быть уничтожено».

Мальчиков, вырванных из Хитровки, она устраивала в общежития. Из одной группы таких недавних оборванцев образовалась артель исполнительных посыльных Москвы. Девочек устраивала в закрытые учебные заведения или приюты, где также следили за их здоровьем, духовным и физическим.

Елисавета Феодоровна организовала дома призрения для сирот, инвалидов, тяжело больных, находила время для посещения их, постоянно поддерживала материально, привозила подарки. Рассказывают такой случай: однажды великая княгиня должна была приехать в приют для маленьких сирот. Все готовились достойно встретить свою благодетельницу. Девочкам сказали, что приедет великая княгиня: нужно будет поздороваться с ней и поцеловать ручки. Когда Елисавета Феодоровна приехала — ее встретили малютки в белых платьицах. Они дружно поздоровались и все протянули свои ручки великой княгине со словами: «целуйте ручки». Воспитательницы ужаснулись: что же будет. Но великая княгиня подошла к каждой из девочек и всем поцеловала ручки. Плакали при этом все — такое умиление и благоговение было на лицах и в сердцах.

«Великая матушка» надеялась, что созданная ею Марфо-Мариинская обитель Милосердия расцветет большим плодоносным древом.

Со временем она собиралась устроить отделения обители и в других городах России.

Великой княгине была присуща исконно русская любовь к паломничеству.

Не раз ездила она в Саров и с радостью спешила в храм, чтобы помолиться у раки преподобного Серафима. Ездила она во Псков, в Оптину пустынь, в Зосимову пустынь, была в Соловецком монастыре. Посещала и самые маленькие монастыри в захолустных и отдаленных местах России. Присутствовала на всех духовных торжествах, связанных с открытием или перенесением мощей угодников Божиих. Больным паломникам, ожидавшим исцеления от новопрославляемых святых, великая княгиня тайно помогала, ухаживала за ними. В 1914 году она посетила монастырь в Алапаевске, которому суждено было стать местом ее заточения и мученической смерти.

Она была покровительницей русских паломников, отправлявшихся в Иерусалим. Через общества организованные ею, покрывалась стоимость билетов паломников, плывущих из Одессы в Яффу. Она построила также большую гостиницу в Иерусалиме.

Еще одно славное деяние великой княгини — постройка русского православного храма в Италии, в городе Бари, где покоятся мощи святителя Николая Мир Ликийского. В 1914 году был освящен нижний храм в честь святителя Николая и странноприимный дом.