Absolwent Wydziału Fizyczno-Matematycznego Uniwersytetu Moskiewskiego, gdzie studiował w latach 1900–1904, tworząc między innymi pracę pod tytułem „Fikcje w geometrii” będącą rozwinięciem teorii względności Alberta Einsteina. Nie skorzystał z możliwości pracy w charakterze asystenta na rodzimej uczelni i podjął dalsze studia, tym razem na Moskiewskiej Akademii Duchownej, gdzie od 1908 był docentem Katedry Historii Filozofii. W tym okresie Fłorienski wahał się między duchowieństwem a życiem zakonnym, które odradził mu jego opiekun duchowy, biskup Antoni Fłoriensow.
W 1911 zawarł związek małżeński z Anną Giacyntową, a niedługo później został wyświęcony na kapłana. Owocem pracy naukowej młodego duchownego z tego okresu była praca doktorska O prawdzie duchowej, która rozbudowana w 1914, została wydana jako Filar i podpora prawdy i szybko doceniona jako jedna z najwybitniejszych prac zakresu filozofii prawosławnej.