45년부터 49년까지 그는 키프로스, 팜필리아의 페르게, 피시디아의 안티오키아, 이코니온에서 전교 활동을 했고, 이 여행에서 이름을 바오로로 개명했다. 여행을 마치고 49년경에 예루살렘에 온 그는 베드로와 야고보 및 다른 사도들을 설득하여 이방인 그리스도인들은 유대인처럼 할례를 받을 필요가 없음을 확신시키는데 성공함으로써 그리스도 교회의 보편성 확립에 기여한 한편, 그의 이방인 선교를 예루살렘 교회가 인정하도록 하는 등 교회의 체제 면에서도 가일층 진보된 단계를 맞게 하였다.

안티오키아로 돌아온 직후 바오로와 바르나바는 제 2차 전도여행을 계획한다 (49-52년). 제 1차 전도여행에서 세운 교회들을 재차 방문한 뒤, 바오로는 마케도니아를 가로질러 갔고 최초로 유럽에 복음을 선포하였다. 그는 필립비, 데살로니카, 베로이아에 교회를 세웠으나, 아테네에서는 '알지 못하는 신'을 비판하는 '아레오파고스' 법정 진술만 다소 효과를 내었을 뿐 신통한 열매를 맺지 못하였다.

안티오키아로 귀향한 그는 다시 제 3차 전도여행을 계획하였으나 (53-58년), 2년 동안은 코린토 교회를 위하여 헌신하였으며, 에페소에서는 데메트리오라는 은장이 사건이 유명하다. 58년에 예루살렘으로 돌아온 그는 야고보를 만나 보았고, 이레 동안의 정결 기간이 거의 끝날 무렵에 그는 유대인들에게 곤욕을 치르다가 출동한 로마 군인들에게 체포되었다. 이때 그는 자기의 개종을 설명하고 이방인의 사도가 된 경위를 비롯하여 로마 시민권을 행사하기도 하였으나, 60-61년 사이에 몰타연안을 따라 로마에 갇히게 되었다.