Уобичајено је да се почетком градње сматра дан полагања камена темељца. У случају Храма светог Саве полагање камена темељца имало је дугу и компликовану историју. Први покушај учињен је још 1904. године, у време прославе стогодишњица Карађорђевог устанка.
Одлука је донета на седници Главног одбора 3. јуна 1904. Одлучено је да се постави камен темељац и на њему усправи крст са дедикацијом о датуму полагања камена. Потом је у октобру решавано о врсти камена темељца и његовој изради. Коначно, одабран је радаљски гранит, посао поверен Н. Лукачеку, а да би се камен могао положити на потребном месту наложено је да се утврде осовине грађевине. Из извештаја о раду за 1904. годину наводи се да је камен темељац требало да буде постављен на празник Св. Стефана (27. децембра), али да се у последњем тренутку појавила нека сметња те није дошао Њ.В. краљ, иако је у очекивању доласка то место са црквене стране освећено, камен темељац спремљен и положен; требало је само да се повеља, по обичају, затвори и освети. Ово ће се, како је рекао митрополит, извршити 27. априла 1905. уз учешће читавог београдског грађанства, корпорација и пријатеља из осталих делова српства.
Припреме су заиста настављене, па Збор приложника у јануару 1905. одлучује и умољава председника Друштва да се камен темељац и повеља поставе како је предвиђено. На седници од 23. марта одређен је и седмочлани одбор за свечаност полагања камена темељца. Нажалост, у априлу свечаност није одржана, из непознатог разлога, а онда се председник Друштва (митрополит Михаило) упокојио. Последица је била да је 19. децембра 1905. Главни одбор решио да се камен темељац пренесе код цркве и пристојно чува за намењени циљ у сали цркве. Од тада, овај први камен темељац више се не спомиње. Полагање камена темељца обављено је тек 1939. године, четири године по започињању првих радова на градилишту. Свечаност је изведена по програму. Записано је да Београд није запамтио такву грандиозну верско-народну свечаност.
Она је почела Архијерејском службом у Саборној цркви, коју је служио српски патријарх Гаврило са великим бројем архијереја. По завршетку службе, Литија је кренула из Саборне цркве и ишла главним улицама Београда до отпочетог Храма на Врачару где је пристигла у 12 часова. Овде је велику литију дочекала друга литија из привремене Цркве св. Саве, са целокупним Главним и Надзорним одбором Друштва за подизање Храма св. Саве.
Дневни листови описали су опширно и подробно величанственост и лепоту ове Литије и непрегледне масе народа које су пуниле тротоаре и споредне улице и побожно у свечаности учествовале. У простору зидовима већ обележеног великог Храма, за освећење темеља – поред архијереја, свештенства, генералитета, представника разних корпорација, певачких друштава који су испунили Храм – присуствовали су на нарочитим трибинама подигнутим поред олтарске апсиде краљевски намесници др Раденко Станковић и др Иво Перовић, председник краљевске Владе Драгиша Цветковић са министрима, председништво Сената и Скупштине, са многим сенаторима и посланицима, и председник Београдске општине са Градским већем. Чланство многих корпорација и друштва, које није могло добити места у Храму, било је распоређено око Храма и у споредним улицама.
Чин освећења темеља извршио је Његова светост патријарх српски господин Гаврило. При самом чинодејству саслуживали су и руски митрополит Анастасије и бугарски митрополит Павле Старозагорски. У камен темељац положена је повеља на пергаменту исписана словима Мирослављевог јеванђеља: „У ИМЕ СВЕТЕ ТРОИЦЕ, ОТЦА И СИНА И СВЕТОГА ДУХА! За владе благоверенога gосподара Петра II Карађорђевића, краља Југославије и Његовог краљевског намесништва, благословом и чинодејством Његове светости патријарха српског Гаврила и свега Светог архијерејског сабора Српске цркве уз учешће свештенства оба реда, представника државних и општинских власти, изасланика из свих крајева oтаџбине и многобројног народа, освети се дана 27. месеца априла (10 маја) љета Господњег 1939. овај темељ започетог велелепног саборног Храма у славу и спомен првог српског архиепископа, просветитеља и апостола светог Саве. Самопожртвовањем државе, цркве, свештенства и народа, а настојањем „Друштва за подизање Храма св. Саве на Врачару“ под високом заштитом благоверених српских владалаца и под председништвом поглавара Свете Српске цркве, подиже се на месту, где су од непријатеља спаљене мошти светитељеве, овај величанствени и монументални Храм као видни и вечити споменик дубоке захвалности свега српског народа своме највећем препородитељу и угоднику Божијем светитељу Сави Српском.
Нека неизмерна милост и благодат Божија уздигне и чува у сва будућа времена овај молитвени док, као светлу лучу и снажни духовни ослонац наше свете православне вере и хришћанског морала и нека он буде неисцрпни источник јеванђелских истина, братске љубави и међусобне слоге целом српском народу на славу Божију и за опште добро људи на земљи – АМИН!“
Ову повељу потписали су Његова светост патријарх српски господин Гаврило, Краљевски намесник др Раденко Станковић, председник Краљевске владе г. Драгиша Цветковић, председник Београдске општине г. Влада Илић, инжењер, професор Универзитета Војислав Зађина и предузимач инжењер Константин Станковић. На свечаности освећења темеља говорили су Његова светост патријарх српски господин Гаврило, председник Краљевске владе Драгиша Цветковић у име првог намесника, Његовог краљевског височанства кнеза Павла, који је државним пословима у то време био у иностранству и тиме спречен да присуствује овој свечаности. Београдска радио станица је преносила читав ток свечаности. Да би ова јединствена црквено-народна, државна и београдска свечаност остала потомству за спомен, а историчарима као верни податак о високој српској верској и националној свести Савиних потомака, Главни одбор се постарао да се филмски сними цела Литија и чин освећења темеља, а од појединих главних момената израде фотографски снимци који се данас чувају у нарочитом албуму у архиви Друштва.
