Thành Tổ lên ngôi, muốn lập Cao Húc làm Thái tử, nhưng bị Từ Hoàng hậu và các đại thần phản đối, lý do là phải tuân theo Tổ huấn của Thái tổ là "lập trưởng không lập thứ", vả lại Cao Sí lúc chiến tranh ở hậu phương gìn giữ căn cứ, chi viện cho đại quân, công lao không kém Cao Húc, lại không phạm lỗi lầm. Thành Tổ còn do dự, các đại thần tâu rằng: "Xin hãy xem xét các cháu của hoàng thượng". Cao Húc ít con, lại đều quá nhỏ, còn Cao Sí thì đông con, con trưởng Chu Chiêm Cơ tuổi nhỏ lại gan dạ, thông minh, giỏi cả văn võ, rất được Thành Tổ yêu quý. Tương truyền 100 ngày sau khi Thái Tổ mất, lúc ấy vợ của Cao Sí đang mang thai, Chu Đệ nằm mộng thấy cha mình trao cho ông ngọc tỷ ám chỉ rằng ngôi vua sẽ thuộc về ông. Chu Đệ tỉnh dậy, cùng ngày Chiêm Cơ ra đời, Chu Đệ cho rằng đứa bé là điềm lành, khi lớn lên lại thông minh gan dạ, Chu Đệ cho rằng đứa cháu chính là Thái Tổ đầu thai nên quý lắm. Khi nghe các đại thần tâu, vua quyết định ngay, lập Cao Sí làm Thái tử.