В эти же годы активно развивается церковная наука о христианских древностях, ярким представителем которой был епископ Чигиринский Порфирий (Успенский) (1804-1885). Его путешествия по христианскому Востоку, знаменитая коллекция древних синайских икон, публикация источников и материалов по иконописанию дали импульс активному изучению церковных древностей. Материалы епископа Порфирия под названием "Восток христианский" издавались в Трудах КДА и выходили отдельными изданиями. Большое значение для науки имело опубликованное ученым средневековое руководство для иконописцев "Ерминия, или Наставление в живописном искусстве, составленное иеромонахом и живописцем Дионисием Фурноаграфиотом, 1701-1733 года" (ТКДА. 1867-1868. М., 1993). Синайская коллекция икон епископа Порфирия составила ядро собрания музея Киевской духовной академии - первого церковно-археологического музея. Исторически сложившимся церковным музеем была Синодальная ризница, которая в середине XIX в. по инициативе святителя Филарета (Дроздова) стала доступной для обозрения и занятий ученых. В 1855 г. вышел научный каталог собрания "Указатель для обозрения московской Патриаршей (ныне Синодальной) ризницы и библиотеки" (М., 1855), составленный синодальным ризничим, архимандритом Саввой (Тихомировым). Этот фундаментальный труд стал образцом описания и каталогизации музейных собраний, выдержал пять изданий, был переведен на французский язык, а в 1859 г. удостоен Демидовской премии. Формирование и изучение коллекций церковных древностей при высших учебных духовных заведениях не только благотворно сказалось на развитии науки, но и привело к созданию учебных курсов и введению в программы духовных школ такой дисциплины как церковная археология. Чтение лекций по церковной археологии началось в Московской духовной академии уже в 1844 г., но только с 60-х гг. XIX в. этот предмет приобретает строго научный характер. В духовных академиях создаются кафедры церковной археологии и литургики.
Подлинное рождение науки о церковном искусстве связано с именем Ф.И. Буслаева (1818-1897), филолога по специальности, создавшего сравнительно-исторический метод исследования иконописи, впервые позволивший определить ее своеобразие. Изучая древние рукописи, украшенные миниатюрами, ученый пришел к выводу о глубинной связи изображения и слова как специфической черте средневековой культуры. Особенности иконы стали видеться прежде всего в ее содержании. Поиск литературных источников, позволяющих интерпретировать содержание иконного образа, вышел в результате на первый план исследования. Церковное искусство виделось Ф.И. Буслаеву как "необъятная иллюстрация Священного Писания и церковных книг". В основу сравнительно-исторического метода исследования легло подмеченное автором стилистическое единство памятников литературы и изобразительного искусства одной эпохи. Понимая иконопись как церковное искусство, учительные задачи которого неотделимы от церковной проповеди или богослужебных текстов, Ф.И. Буслаев, воспитанный на эстетических идеалах античности, недооценивал художественное значение древних образов. Исследователь считал, что в иконе "внешняя красота принесена в жертву религиозной идее, подчиненной богословскому учению". Однако эта двойственность в эстетической оценке древнего искусства не умаляет принципиального значения нового взгляда на икону, вскрывшего ее внутреннюю суть. Работы Ф.И. Буслаева "Общие понятия о русской иконописи" (М., 1866), "Русский лицевой Апокалипсис: Свод изображений из лицевых апокалипсисов по русским рукописям с XVI-го века по XIX-й" (СПб., 1884), "Исторические очерки русской словесности и искусства" (СПб., 1861. Т. 1-2), "Изображение Страшного суда по русским подлинникам" и многочисленные статьи, изданные впоследствии в собрании сочинений (СПб., 1908. Т. 1; 1910. Т. 2; Л., 1930. Т. 3) заложили фундамент науки о византийском и древнерусском искусстве. Заслугой Ф.И. Буслаева является создание научной школы, определившей развитие иконографического метода. К числу учеников и исследователей, сформировавшихся под его влиянием, относятся Н.П. Кондаков, А.И. Кирпичников, Н.В. Покровский, В.Т. Георгиевский.
Ведущим ученым школы Ф.И. Буслаева был Н.П. Кондаков (1844-1925). В его лице русская наука впервые приобрела вес и известность за рубежом, завоевала всеобщее уважение и признание. Интересы ученого главным образом были сосредоточены на византийском искусстве, которое впервые предстало как самостоятельная область изучения. Н.П. Кондаков был первым ученым, который открыл для мировой науки византийское искусство, тем самым установив приоритет русской науки в византологии. Основные работы по византийскому искусству: "История византийского искусства и иконографии по миниатюрам греческих рукописей" (Одесса, 1876), "Византийские церкви и памятники Константинополя" (Одесса, 1886); "Византийские эмали: Собр. А.В. Звенигородского: История и памятники византийской эмали" (СПб., 1892), опубликованные на трех языках. Помимо глубокого анализа конкретных произведений на широком историческом фоне в этих трудах ученый разработал научный метод иконографического исследования. Н.П. Кондаков писал: "Памятник должен быть освещен предварительно сам по себе, по своим историческим признакам, и эти признаки должны быть затем указаны как исторические черты, в ходе иконографического типа, сюжета, в движении художественной формы". Ученый считал, что "перевес и авторитет" будет за тем разделом науки, "который будет построен на исследовании формы и сравнительном изучении ее исторического движения".
Глубокое знание византийского искусства позволило Н.П. Кондакову ясно осознать корни древнерусского искусства и поставить его изучение на историческую основу. Ученый отмечал, что "русское церковное искусство... было... только ветвью греческого и частью греко-восточного". Н.П. Кондаков становится признанным авторитетом и в области изучения русских древностей. В работах "Русские древности в памятниках искусства" (в соавт. с И. Толстым, 1889-1899. Т. 1-6); "Русские клады" (СПб., 1898); "О научных задачах истории древнерусского искусства" (1900); "Лицевой иконописный подлинник: Иконография Господа Бога и Спаса нашего Иисуса Христа: Ист. и иконогр. очерк" (СПб., 1905), "Изображение русской княжеской семьи в миниатюрах XI века" (СПб., 1906); "Иконография Богоматери" (1914-1915. Т.1-2) и в обобщающем труде "Русская икона" (Прага, 1928-1933) разработанный ученым метод был успешно применен к изучению русского церковного искусства. Как и Ф.И.Буслаев, Н.П.Кондаков оставил после себя крупную научную школу, значение которой особенно ярко проявилось в науке XX в.
История науки XIX в. о древнерусском искусстве была бы неполной без упоминания трудов другого ученика Ф.И. Буслаева - А.И. Кирпичникова (1845-1903). В его работе "Взаимодействие иконописи и словесности народной и книжной" (1895) и отдельных статьях по иконографии, например, "Деисус на Востоке и Западе и его литературные параллели" (ЖМНП. 1893. Ноябрь), успешно применяется сравнительно-исторический метод.
К иконографическому направлению науки принадлежат труды Н.П. Лихачева (1862-1936), посвященные истории искусства: "Материалы для истории русского иконописания" (СПб., 1906. Ч. 1-2), "Историческое значение итало-греческой иконописи" (СПб., 1911), в которых ученый продолжает традиции Н.П. Кондакова.
В церковно-археологической науке второй половины XIX в. преобладает интерес к литургике. И.Д. Мансветов (1843-1885), А.А. Дмитриевский (1856-1929), Н.Ф. Красносельцев (1845-1898), занимавшие кафедры церковной археологии и литургики в Московской, Киевской и Казанской духовных академиях, главным образом, известны как выдающиеся литургисты. Можно указать лишь на некоторые работы А.А. Дмитриевского, посвященные церковному искусству: "Путешествие на Восток и его научные результаты: Памятники христианских древностей на Востоке" (Киев, 1889), "Патмосские очерки: Из поездки на остров Патмос летом 1891 г." (Киев, 1894).
А.П. Голубцов (1860-1911), сменивший И.Д. Мансветова на кафедре, занимался вопросами искусства наряду с литургикой. В его статьях "О греческом иконописном подлиннике" (1888), "Из истории изображения креста" (ПрибТСО. 1889), "Древнехристианская символика Воскресения" (Радость христианина. 1896. Кн. 5. С. 25-36), "Из истории древнерусской иконописи" (М., 1897) исследуются как частные иконографические темы, так и теоретические основы изучения церковного искусства. Ученый одним из первых обратил внимание на значение описей церковного имущества как источника достоверных сведений о памятниках искусства и разработал методику исследования их текстов. В изданном посмертно курсе лекций "Из чтений по церковной археологии и литургике" (Сергиев Посад, 1918. Ч. 1) церковное искусство рассматривается в неразрывной связи с литургикой, что явилось новым направлением в науке, которое стало активно разрабатываться во второй половине XX в. Наиболее значительным представителем науки о церковном искусстве был Н.В. Покровский (1848-1917). Предвосхищая открытия XX в., ученый считал, что именно в искусстве находит свое полное выражение Православие. Фундаментальное исследование "Евангелие в памятниках иконографии, преимущественно византийских и русских" (СПб., 1892) является до настоящего времени непревзойденным трудом по христианской иконографии, выдающимся достижением мировой науки. Изучение исторического развития иконографии евангельских сюжетов на протяжении более чем тысячелетнего периода ставило перед ученым исключительные по масштабности задачи, которые решались на колоссальном художественном материале. Помимо тщательного сбора и анализа изобразительных источников, Н.В. Покровский исследовал источники исторические, святоотеческую литературу, произведения гимнографии, позволяющие выяснить смысловое значение образа и дать правильную научную интерпретацию фактического материала. Таким образом, ученый ставил задачу сравнительного изучения памятников изобразительного искусства и словесности, развивая методологические принципы, заложенные Ф.И. Буслаевым. Тот же подход отличает работы Н.В. Покровского "Страшный суд в памятниках византийского и русского искусства" (Труды VI Археологического съезда. Одесса, 1887), "Стенные росписи в древних храмах греческих и русских" (М., 1890), "Сийский иконописный подлинник" (СПб., 1895-1898. Т. 1-4. (ПДПИ)). Наиболее важным является исследование стенописей - первый и до настоящего времени уникальный в мировой науке опыт систематического изучения монументальной живописи от раннехристианской эпохи до XVIII в. Изучение росписей позволило сделать вывод об общих принципах декорации храма, их изменении во времени и богословской основе сюжетной программы.