Papież Grzegorz I podjął się również nawrócenia pogańskich Anglosasów, którzy wykorzenili enklawy chrześcijańskie w Brytanii. W 596 r. wysłał na Wyspy Brytyjskie przeora klasztoru św. Andrzeja Augustyna wraz z towarzyszącą mu liczną grupą misjonarzy. Chrystianizacja Anglosasów była osobistą inicjatywą Grzegorza I, bowiem lokalne Kościoły: iroszkocki (prześladowany przez pogan) i frankijski nie paliły się do tego zadania, zaprzątnięte własnymi sprawami. Augustyn wraz z 40 mnichami wylądował u ujścia Tamizy na Wielkanoc 597 r. Nawrócenie elity anglosaskiej ułatwiło oddziaływanie Berty - chrześcijańskiej żony przywódcy konfederacji anglosaskiej króla Ethelberta, który przyjął nową wiarę w czerwcu 597 r. Monarcha zezwolił misjonarzom na osiedlenie się niedaleko Canterbury. W 598 r. Grzegorz I pisał w liście do patriarchy aleksandryjskiego, iż na Boże Narodzenie ubiegłego roku ochrzczonych zostało 10 tys. Anglosasów. W 601 r. papież na prośbę Augustyna przesłał mu "posiłki" pod przewodnictwem opata Mellitusa, wyposażone w sprzęt liturgiczny, relikwie i księgi kościelne. Plany Grzegorza I dotyczące organizacji Kościoła angielskiego przewidywały utworzenie 2 metropolii w Londynie i Yorku oraz 12 podporządkowanych im diecezji. Papież w akcji misyjnej propagował umiar i elastyczność, w czym niewątpliwie wyprzedzał swoją epokę, raczej nieskłonną do tolerancji. Świadectwem takiej postawy jest jego list z 18 lipca 601 r. udzielający wskazówek misjonarzom w Anglii: " (...) nie powinno się burzyć świątyń pogańskich tego narodu, a tylko niszczyć znajdujące się w nich bałwany; należy pokropić te świątynie wodą święconą, wstawić ołtarze, umieścić relikwie; bo jeśli świątynie te są dobrze zbudowane, trzeba je z miejsc kultu demonów zamienić na miejsca czci prawdziwego Boga, aby naród ów, widząc, że nie burzy się jego świątyń, wyrzucał błąd z serca, a poznając i czcząc prawdziwego Boga z większym zaufaniem spieszył na miejsca, do których się przyzwyczaił. (...) Bo nie ulega wątpliwości, że jest rzeczą niemożliwą pozbawić umysły surowe wszystkiego od razu; ten bowiem, kto usiłuje wspiąć się na szczyt, wznosi się po stopniach krokami, nie zaś skokami".

Grzegorz I zwany Wielkim zmarł 12 marca 604 r. Wkrótce został kanonizowany. Kościół zawdzięcza mu bardzo wiele. Francuski historyk Daniel Rops pisał: "Grzegorz dokonał wielu nawróceń i nowej organizacji w momencie, kiedy wydawało się, że nastąpił prawdziwy zmierzch Rzymu, a Stolicy Piotrowej groziło, iż stanie się zwykłym biskupstwem w nowym germańskim państwie, państwie Longobardów". Nowością w pontyfikacie wielkiego papieża było także rozwinięcie szerokiej akcji misyjnej, prowadzonej już nie przez Kościoły lokalne, lecz jako dzieło całego Kościoła.