Исидор являлся яростным сторонником объединения католичества и православия; и этот образованнейший человек, красноречивый, блестящий дипломат сделал для унии больше, чем любой другой православный иерарх. Еще будучи игуменом одного из константинопольских монастырей, Исидор в качестве посла участвовал в работе католического собора в Базеле в 1433 г. Здесь будущий московский митрополит выступил с пламенной речью, пропагандируя идею объединения церквей. Осуществивший ее, по мысли Исидора, «создаст грандиозный памятник, могущий соперничать с колоссом Родосским, вершина которого достигла бы небес, и блеск которого отражался бы на Востоке и Западе».
Не случайно Исидор занял пост митрополита Московского, ― таким образом византийский император надеялся, склонить русскую церковь к унии. Вопрос очень существенный, потому что Русь являлась самым богатым приходом константинопольского патриарха, именно Москва регулярно жертвовала обнищавшему Константинополю деньги на то или иное мероприятие.
Исидор прибыл в Москву 2 апреля 1437 г., а уже 8 сентября этого же года отправился в Италию для участия в объединительном Соборе. Великий князь московский Василий II Темный видимо до конца не понимал целей этого мероприятия, по крайней мере, он щедро снабдил всем необходимым отправившегося в путь Исидора вместе с многочисленной свитой из русских духовных и светских лиц (около 200 человек).
Блестящий политик почти год добирался до итальянского городка Феррары. Митрополит делал частые остановки в Твери, Новгороде, Пскове, Риге, многих германских городах; путешествие он использовал для налаживания контактов и пропаганды религиозного единства христиан.
18 августа 1438 г. Исидор прибыл в Феррару и стал одним из самых активных участников собора. В январе 1439 г. собор перебрался во Флоренцию, и здесь заседания проходили довольно трудно, обе стороны неохотно шли на жертвы, которые требовало объединение двух далеко не дружественных церквей. Даже главный инициатор союза ― византийский император ― устал от бесконечных споров и собирался уехать в Константинополь. Лишь один Исидор упрямо и энергично боролся за единение православия и католичества. Он использовал все средства: источники повествуют, как московский митрополит обрушился с грубой бранью на митрополита гераклейского за его несогласие с некоторыми пунктами унии, как он предлагал не допускать к голосованию открытых противников церковного союза, более того, Исидор требовал предать анафеме несогласных с унией.
Наконец, 5 июля 1439 г. уния была подписана. Исидора за активное содействие благому делу папа возвел в сан кардинала‑пресвитера.
Обратно в Москву митрополит возвращался все также неторопливо: через Венгрию, Польшу и Литву. Эх! Его бы медлительность пригодилась в деле воплощения унии в жизнь, но тут митрополит‑кардинал проявил непростительную поспешность. Исидор вернулся в Москву 19 марта 1441 г; здесь же перед ним несли католический крест. Во время торжественной службы в Успенском соборе, первым митрополит помянул папу, тогда как раньше этой чести удостаивался константинопольский патриарх.
Подобные выходки митрополита поставили прихожан в тупик. Впрочем, недоразумение длилось недолго. Добрые московские христиане вспомнили слова константинопольского патриарха Антония, обращенные к их великому князю Василию Ивановичу в 1393 г.: «Тех только царей отвергают христиане, которые были еретиками, неистовствовали против Церкви и вводили развращенные догматы, чуждые апостольского и отеческого учения». Через три дня после прибытия в Москву митрополит‑кардинал по приказу великого князя Василия был взят под стражу и отправлен в Чудов монастырь. Полгода Исидор провел в монашеской келье, и лишь 15 сентября 1441 г. ему удалось бежать. После недолгого пребывания в Литве незадачливый митрополит перебрался в Рим, где ему пришлось довольствоваться титулом кардинала.
В следующий раз этот неутомимый политик всплыл на международной арене необычным образом. Явственно видя приближающуюся гибель Византии, император Константин обращался к Западу с мольбами о помощи. Однако вместо желаемой помощи, в Константинополь прибыл бывший московский митрополит ― Исидор. В декабре 1452 г., то есть за пять месяцев до падения города, он повторил неудачный московский эксперимент: в Св. Софии Исидор торжественное провозгласил унию и отслужил униатскую обедню с поминовением папы. Это вызвало чуть ли не бунт среди населения Константинополя.