Проповедь святого Амвросия в защиту Православия оказывал глубокое воздействие. Об этом свидетельствовал другой знаменитый отец западной Церкви, блаженный Августин, принявший в 387 году святое Крещение благодаря проповеди епископа Медиолана.
Святитель принимал деятельное участие и в государственных делах. Так, Грациан (375 - 383), получив от него Изложение православной веры, убрал, по указанию святителя, из зала сената в Риме жертвенник Виктории, на котором принимались клятвы. Исполненный пастырского дерзновения, святитель наложил на Феодосия I (379 - 395) суровую епитимию за истребление невинных жителей города Солуни. Для него не было различия между царем и простолюдином: разрешив Феодосия от епитимий, святитель не допустил императора причащаться в алтаре, а заставил стоять вместе со всей паствой.
Слава о епископе Амвросии и его деяниях привлекла к нему многих последователей из других стран. Из далекой Персии приходили к нему ученые мудрецы, чтобы обрести Истину. Фритигильда, царица воинственного германского племени маркоманов, часто нападавшего на Медиолан, просила святителя наставить ее в христианской вере. Святой в письме к ней убедительно изложил догматы Церкви. Уверовавшая царица обратила в христианство своего мужа и убедила его заключить мирный договор с Римской империей.
Строгость сочеталась у святителя с необыкновенной добротой. Наделенный даром чудотворения, многих он исцелил от болезней. Однажды во Флоренции, пребывая в доме Децента, он воскресил умершего мальчика.
Кончина святителя Амвросия, преставившегося к Богу в ночь Святой Пасхи, сопровождалась многими чудесами, крещаемым же в ту ночь детям он явился в видении. Святитель был погребен в Амвросиевой базилике, в Медиолане, под жертвенником, между мучениками Протасием и Гервасием.
Ревностный проповедник и мужественный защитник христианской веры, святой Амвросий получил особую известность и как замечательный церковный писатель. В догматических произведениях он отстаивал православное учение о Святой Троице, таинствах и покаянии (5 книг о вере; Изъяснение Символа веры; О воплощении; 3 книги о Святом Духе; О таинствах; 2 книги о покаянии). В сочинениях о христианской нравственности раскрывал превосходство христианского нравоучения пред нравоучением язычников. Известная работа святителя "Об обязанностях священнослужителей" свидетельствует о глубоком осознании им пастырского долга; в ней содержатся указания не только по ведению церковной службы, но и нравственные наставления служителям Церкви. Святитель Амвросий был также преобразователем церковного пения. Он ввел в Западной Церкви антифонное пение (по восточному, сирийскому образцу), известное как "амвросианский напев"; составил 12 гимнов, которые исполнялись при его жизни. Его благодарственный торжественный гимн "Тебе, Бога, хвалим", составленный в 386 году, вошел в Богослужение Православной Церкви.