La emperatriz regente y su hijo no asistieron en persona a las sesiones, pero estaban representadas por dos oficiales de alto rango: Petronio, patricio y cónsul anterior y el chambelán imperial y Secretario de estado (logothétēs), Juan, con el que estaba asociado como secretario el patriarca anterior, Nicéforo. Las actas representan constantemente a la cabeza de los miembros eclesiásticos a los dos legados romanos, el arcipreste Pedro y el abad Pedro; detrás de ellos venía Tarasio, patriarca de Constantinopla y después dos monjes orientales y sacerdotes, Juan y Tomás, representantes de los patriarcas de Alejandría, Antioquía y Jerusalén.

Las operaciones del concilio muestran que Tarasio, hablando con propiedad, dirigía las sesiones. Los monjes Juan y Tomás afirmaban representar a los patriarcas orientales aunque éstos no sabían que el concilio había sido convocado. Sin embargo no era un fraude por su parte: habían sido enviados, no por los patriarcas, sino por los monjes y sacerdotes de rango superior que actuaban como sedibus impeditis, en lugar de los patriarcas a los que se impidió actuar por si mismos. Su excusa era la necesidad. Más aún, Juan y Tomás no firmaron en el concilio como vicarios de los patriarcas sino simplemente en nombre de las sedes apostólicas de Oriente. Con la excepción de estos monjes y de los legados romanos, todos los miembros del concilio eran súbditos del imperio bizantino. Su número, obispos y representantes de obispos, varía en los historiadores antiguos de 33p a 367. Nicéforo comete un error manifiesto al hablar de 150 miembros: las Actas del concilio que aún existen muestran no menos de 308 obispos o representantes de obispos, a los que hay que añadir un cierto número de monjes, archimandritas, secretarios imperiales y clérigos de Constantinopla que no tenían derecho al voto.

La primera sesión se abrió en la iglesia de Santa Sofía el 24 de septiembre de 787. Tarasio inauguró el concilio con un breve discurso: “El año pasado, al principios de agosto, se quiso celebrar, bajo mi presidencia, un concilio de la iglesia de los Apóstoles en Constantinopla; pero aunque la ausencia de algunos obispos a los que hubiera sido fácil contar, y cuyos nombre prefiero no mencionar, puesto que todos los conocen, fue imposible celebrar el concilio. Los soberanos se han dignado convocar otro en Nicea y Cristo ciertamente les premiará por ello. Es a este Señor y Salvador al que los obispos deben también invocar para pronunciar después el juicio equitativo de forma justa e imparcial”.

A continuación los miembros procedieron a la lectura de varios documentos oficiales, después de4 lo cual, se permitió tomar sus asientos a los obispos iconoclastas que se habían retractado. Otros siete que habían conspirado el año anterior para que el concilio no se celebrara, se presentaron y declararon estar preparados para profesar la fe de los padres, pero la asamblea se enzarzó en una larga discusión sobre la admisión de herejes y pospuso su caso para otra sesión. El 26 de septiembre se celebró la segunda, durante la cual se leyeron las cartas del papa a la emperatriz y al patriarca Tarasio, que se declaró en completo acuerdo con la doctrina manifestada en dichas cartas. El 28 ó 29 de septiembre, en la tercera sesión, se permitió a algunos obispos que se habían retractado de sus errores, tomar sus asientos, después de lo cual se leyeron varios documentos. La cuarta sesión se celebró el 1 de octubre. Y en ella, los secretarios del concilio leyeron largas series de citas de la Biblia y de los Padres a favor de la veneración de las imágenes. Después se presentó el decreto dogmático, que fue firmado por todos los miembros presentes, por los archimandritas de los monasterios y por algunos monjes. Los legados papales añadieron una declaración en el sentido de que estaban dispuestos a recibir a todos los que habían abandonado la herejía iconoclasta. En la quinta sesión, el 4 de octubre, se leyeron pasajes de los padres que declaraban, o parecían declarar, contra la adoración de las imágenes, pero la lectura no continuó hasta el final y el concilio decidió a favor de la restauración y veneración de las imágenes. El 6 de octubre, en la sexta sesión, se refutaron las doctrinas del conciliabulum de 753. La discusión parecía no tener fin, peo a lo largo de ella se dijeron varias cosas dignas de mención. La siguiente sesión, del 13 de octubre, fue especialmente importante porque se leyó el horos, o decisión dogmática de l concilio (Ver VENERACION DE LAS IMÁGENES (6). La última sesión (octava) se celebró el 23 de octubre en el Palacio Magnaura, en Constantinopla, en presencia de la emperatriz y de su hijo. Se pronunciaron discursos, se firmaron los nombres y hubo aclamaciones. El concilio promulgó 22 cánones relativos sobre puntos de disciplina , que se pueden resumir de la siguiente manera: