Grzegorz VII sformułował i ogłosił zasady reformy Kościoła, znane jako Dictatus papae. Był to zbiór 27 tez podkreślających nadrzędną władzę papieża w Kościele i jego niezależność od świeckich monarchów. Między innymi głoszono, że tylko papież może mianować i odwoływać biskupów, detronizować cesarzy, jego władza jest najwyższa i nie podlega sądowi. Grzegorz VII dążył do odnowy moralnej duchowieństwa (walczył z symonią – sprzedażą godności kościelnych, oraz z łamaniem celibatu) i uniezależnienia Kościoła od ingerencji polityków. W tym samym czasie cesarz Henryk IV, władca Świętego Cesarstwa Rzymskiego, praktykował obsadzanie ważnych stanowisk biskupich swoimi ludźmi (tzw. inwestytura świecka – nadawanie pastorału i pierścienia przez świeckiego monarchę). Zderzenie tych wizji doprowadziło do wybuchu ostrego konfliktu między papieżem a cesarzem, nazwanego sporem o inwestyturę.
Wydanie Dictatus papae i towarzyszące mu działania (synody reformacyjne) to początek rewolucji gregoriańskiej w Kościele. Papież Grzegorz VII w 1076 r. ekskomunikował cesarza Henryka IV, gdy ten nie chciał podporządkować się zakazowi inwestytury. Ekskomunika wywołała kryzys władzy Henryka – bunt książąt – i zmusiła go do upokorzenia się przed papieżem w Canossie (1077 r.), gdzie bosy, w worze pokutnym czekał trzy dni w śniegu, zanim papież zdjął klątwę. Wydarzenie to symbolizuje tryumf papiestwa nad świeckim władcą, ale konflikt trwał dalej. Henryk IV po odzyskaniu sił zajął Rzym i przepędził Grzegorza VII, instalując antypapieża, za co ponownie został ekskomunikowany. Ostatecznie spór o inwestyturę zakończono kompromisem dopiero w 1122 r. (Konkordat wormacki).
Długofalowo reformy gregoriańskie uniezależniły Kościół od bezpośredniej kontroli świeckiej – biskupi i opaci mieli być odtąd mianowani kanonicznie (przez wybór kapituł i zatwierdzenie papieskie), a nie przez królów. Autorytet papieża znacznie wzrósł: w XII i XIII wieku kolejni papieże (zwł. Innocenty III) ingerowali aktywnie w politykę europejską jako najwyżsi rozjemcy, często przewyższając wpływami cesarzy. Społeczeństwo średniowieczne doświadczyło rozdzielenia sfer władzy – świeckiej i duchownej – z wytyczaniem granic kompetencji. Sam Grzegorz VII stał się wzorem papieża-reformatora. Z drugiej strony cesarstwo i wiele monarchii musiały zrezygnować z części kontroli nad Kościołem, co skłoniło ich do budowy sprawnych struktur świeckiej administracji niezależnej od kleru. Konflikt Grzegorza VII z Henrykiem IV pokazał też, że nawet najpotężniejszy władca musi liczyć się z sankcjami religijnymi – ekskomunika mogła rozwiązać więzy lojalności wasali wobec ekskomunikowanego władcy. Był to więc kamień milowy w kształtowaniu średniowiecznej Europy – wyznaczył dualizm władzy papieskiej i cesarskiej oraz doprowadził do oczyszczenia Kościoła z części nadużyć, co łącznie zmieniło oblicze życia polityczno-religijnego tamtej epoki.