По действовавшим на Руси законам о престолонаследии и в соответствии с завещанием Алексея Михайловича Федору предстояло занять трон. Один из приближенных покойного царя, боярин Артамон Сергеевич Матвеев, руководивший русскими дипломатами, вопреки традициям выступал за то, чтобы царем был избран Петр, сын Алексея Михайловича от второго брака. Очевидно, Матвеев полагал, что воцарение немощного Федора чревато нежелательными последствиями для страны. Кроме того, он рассчитывал на то, что избрание Петра царем приведет к возвышению Натальи Кирилловны Нарышкиной, которая была воспитанницей Матвеева — он сам выбрал ее в супруги Алексею Михайловичу. Под покровительством Нарышкиной и сам Артамон Матвеев мог бы добиться большего влияния при дворе (в случае победы Милославских ему было не избежать опалы).

Матвееву почти удалось уговорить бояр выступить за Петра, но его планы сорвал приезд князя Юрия Алексеевича Долгорукого. Узнав о смерти царя, тот срочно прибыл в Москву, поскольку Алексей Михайлович в завещании назначил его опекуном царевича Федора. Прежде всего Долгорукий отправился к патриарху Иоакиму, чтобы выяснить, кого из сыновей Алексей Михайлович благословил на царствование.

Получив ответ, князь бросился к покоям Федора. Обнаружив двери в покои царевича запертыми, Долгорукий выломал их, подхватил Федора на руки и понес к трону. Он усадил юношу на трон, и его именем приказал боярам целовать руку новому царю. Артамон Матвеев и Наталья Кирилловна с ее малолетними детьми поспешили скрыться из дворца.