A szentté avatási rítusra a szertartás elején került sor, 150 bíboros, 1500 püspök és a világ minden tájáról érkezett 6000 pap részvételével, két tucat államfő, illetve uralkodó, tíz kormányfő és számos miniszter, összesen 93 ország delegációjának jelenlétében. A magyar delegációt Áder János köztársasági elnök vezeti, a küldöttségben Semjén Zsolt miniszterelnök-helyettes képviseli a kormányt. Orbán Viktor miniszterelnök magánemberként zarándokolt Rómába.
A mise előtti órában - délelőtt 9 órától tíz óráig - az eseményre összegyűlt hívek az isteni irgalmasság rózsafüzér imájával és a Mindenszentek litániájával készültek a szertartásra. Az oltár közelében felsorakozó kórusok között van a Sixtus-kápolna kórusa, a római és a (XXIII. János szülőhelyének számító) bergamói egyházmegye, valamint a krakkói filharmonikusok kórusa.
A tömeg óriási üdvrivalgással fogadta a szertartásra a Szent Péter-bazilikából kivonuló Ferenc pápát, majd a néhai egyházfőknek, különösképpen II. János Pál pápának a kivetítőkön feltűnő képmását. A ceremónia előtt Ferenc pápa megölelte a misét koncelebráló bíborosok közt, az első sorban helyet foglaló nyugalmazott pápát, XVI. Benedeket, akinek megjelenését a téren ugyancsak nagy örömujjongással fogadta a tömeg.
A szentmise elején Angelo Amato bíboros, a Szentté avatási kongregáció prefektusa a posztulátorok kíséretében a pápa elé járult és egymás után háromszor kérte Boldog XXIII. János (1958-1963) és II. János Pál (1978-2005) szentté avatását. Az egyházfő minden egyes kérelemre válaszolt, a harmadszori kérelem után pedig elmondta a szentté avatás ünnepélyes formuláját, amellyel kiterjesztette az új szentek tiszteletét az egész világegyházra.
"Hosszas gondolkodás után, többször is Isten segítségét kérve és meghallgatva sok testvérünk véleményét a püspökségben, szentté nyilvánítjuk és szentként határozzuk meg Boldog XXIII. Jánost és II. János Pált, beírjuk nevüket a szentek katalógusába, és elrendeljük, hogy az egész egyházban odaadóan tiszteljék őket a szentek sorában" - mondta a szentté avatási formulában a hivatalban lévő katolikus egyházfő, akinek bejelentését hatalmas ovációval és dübörgő tapssal fogadta az eseményre összegyűlt több százezer hívő. Sokan sírva fakadtak. Ezzel egyidejűleg Róma-szerte megkondultak a templomok harangjai.
A bejelentés után a hívek magasba emelték a magukkal vitt lobogókat és fényképeket, főleg a lengyel zászlókat és II. János Pál képeit, amelyeket addig a szervezők kérésére addig maguknál tartottak. Közvetlenül a szentté avatás után a Szent Péter-bazilika előtt felállított szabadtéri oltárhoz vitték XXIII. János és II. János Pál pápa relikviatartóit. II. János Pál relikviatartója ugyanaz volt, mint a 2011-es boldoggá avatásán, és XXIII. Jánosnak ugyanilyen ereklyetartót készítettek. XXIII. János testéből egy apró darab került az ereklyetartóba, II. János Pálnak pedig néhány csepp vére.
II. János Pál pápa relikviatartóját Floribeth Mora Díaz, az a Costa Rica-i asszony adta át Ferenc pápának, akivel a lengyel pápa csodát tett: az asszony a pápához intézett imának köszönhetően gyógyult meg. XXIII. János ereklyetartóját rokonai vitték az oltárhoz. A Szentté avatási kongregáció prefektus bíborosa hálát adott Ferenc pápának a szentté avatásért, felcsendült az örömének, és innentől folytatódott az ünnepi szentmisék rendes menete. Az Evangélium részleteit görög és latin nyelven olvasták fel. A szentekhez intézett imákban már XXIII. Jánost és II. János Pált is megemlítik.