L'interregne papal arribà a la seva fi amb l'elecció de Gregori X el setembre del 1271. El nou pontífex es trobava a Palestina, on havia acompanyat el príncep Eduard d'Anglaterra en la Novena Croada, quan rebé la notícia. Encara que es dirigí cap a Itàlia tot seguit, la seva estada a Terra Santa marcaria tot el seu papat. El seu objectiu principal era recuperar Jerusalem, cosa que no creia que fos possible sense la col·laboració de l'Imperi Romà d'Orient. Així doncs, els esforços per resoldre el Cisma del 1054 esdevingueren encara més prioritaris per a Gregori X del que ho havien estat per als seus dos últims predecessors. De fet, encara no havia salpat de Palestina quan escrigué una primera carta a Miquel insistint en el seu anhel de tornar a unir les Esglésies. L'octubre del 1272, el convidà a un concili que havia de tenir lloc a Lió el 1274 per formalitzar la Unió de les Esglésies. Miquel respongué afirmativament a la invitació de Gregori, demanant-li únicament un salconduit i una escorta per a la protecció dels delegats romans d'Orient en el seu pas pel Regne de Sicília, car sospitava que Carles d'Anjou intentaria fer-los desaparèixer a fi de desacreditar l'emperador romà a ulls del papa. El summe pontífex no només li concedí aquesta sol·licitud, sinó que fins i tot aconseguí arrancar de Carles la promesa que no envairia l'Imperi Romà d'Orient abans de la celebració del concili. Arribat el moment, Jaume d'Aragó fou l'únic monarca catòlic que assistí personalment al Concili de Lió II, en el qual la seva intervenció apassionada a favor d'una nova croada a Terra Santa tingué una rebuda bastant freda. El 6 de juliol del 1274, antepenúltima sessió del Concili, es feu oficial la reconciliació formal i solemne de les dues esglésies.