Po nawróceniu Paweł przybył do Jerozolimy i tu poznał Piotra i Jakuba Brata Pańskiego, po czym rozpoczął pracę misyjną w diasporze i wśród pogan. Początkowo, w latach 37–38 działał on w Palestynie, następnie w Syrii i Cylicji. Podczas swoich podróży w latach 44-64 lub 67 założył wiele gmin chrześcijańskich, między innymi w Azji Mniejszej, Grecji, na Cyprze czy w Macedonii (Filippi). Paweł nawracał także ludzi niemających korzeni żydowskich (tzw. poganochrześcijan), co wywołało pierwsze spory z judeochrześcijanami rozstrzygnięte na soborze Jerozolimskim ok. 50 r.
Duże znaczenie dla rozprzestrzeniania się chrześcijaństwa miały poglądy teologiczne Pawła oraz określone w jego listach (które stanowią istotną część kanonu Nowego Testamentu) zasady doktrynalne i etyczne, które stały się wspólną podstawą wiary chrześcijańskiej, opartej na przewadze łaski nad uczynkami, filozoficznie pojmowanej Miłości (której wyrazem była śmierć Jezusa) nad żydowskim Prawem oraz na kulcie Jezusa Chrystusa – zbawiciela ukrzyżowanego i zmartwychwstałego.
Geza Vermes, autor książki Jezus Żyd, uważa, że gdyby nie geniusz organizacyjny Pawła, chrześcijaństwo nigdy nie rozwinęłoby się na masową skalę.