冕服之制方定，更关乎新朝法统与天地认同的“祭天”大典，便紧跟着提上了日程。与前朝耗费巨万、在长安城南郊圜丘举行的奢华祭天不同，黄巢对此次祭天的要求，一如他对登基典礼与冕服的态度——崇实黜华，重义轻仪。
地点首先便引发了争论。礼制司官员坚持应在南郊圜丘，那里是自隋唐以来皇帝祭天的固定场所，有完整的坛壝建筑，符合古礼。黄巢却否决了。“前朝祭天于南郊，礼器华美，仪仗如云，可曾感动上天，止住灾荒兵祸？不过虚文而已。”他选择了长安城北龙首原上一处地势高亢、视野开阔的平台。这里并非传统祭坛，但“朕祭天，非为循旧例，乃为告天心。站得高些，离天近些，也让朕与百官，能看清脚下这座都城，看清这片朕与尔等誓言要治理好的土地。”
时间定在六月初十，清晨。据司天台观测，此日天气晴好，且值夏至之前，阳气最盛之时。祭品一律从简：太牢（牛、羊、猪各一）选用健壮但非罕见的牲畜；黍、稷、稻、粱等谷物，皆取自常平仓新进之粮；酒醴用普通清酒；摒弃了一切玉帛、珠宝、奇珍异玩。“民力维艰，岂可暴殄天物以媚虚无之上苍？心诚则灵，祭品不过是心意的象征。”
祭天前夜，黄巢独处偏殿，亲自斟酌祭文。杜谦等人曾呈上由陆贽等文士精心撰写的华丽篇章，引经据典，辞藻斐然，极尽歌功颂德之能事。黄巢看罢，只说了句：“太过，太空。”他让所有人退下，自己铺开纸张，就着油灯，用他那一手并不算优美、但刚劲有力的字迹，写下心中所思。
祭文以“臣黄巢，谨率文武百官，敢昭告于皇天上帝、后土神只”开篇，没有自称“皇帝”，仍用“臣”，以示对天地的敬畏。正文亦无太多虚饰，直陈“前唐失德，政昏民苦，臣不忍见生灵涂炭，遂起义兵，欲解倒悬。”继而简述戡乱定鼎过程，承认“虽粗定关中，然四海未宁，疮痍满目”。核心在于祈告与承诺：
“……今立新朝，国号大齐，建元开平。非敢贪天之功，实欲承天之命，以公平治世，以民瘼为心。自今以往，凡政令举措，必求有利于民；凡官吏选用，必察其清廉勤慎；凡讼狱刑赏，必持其至公至平。”
“……若臣有负天心，有违此誓，或耽于享乐，或蔽于谗佞，或法令不行，或百姓疾苦而不恤，则天降灾殃，罚及臣身，勿伤黎庶！”
“……惟愿皇天后土，监此微忱，佑我大齐，风调雨顺，五谷丰登；佑我百姓，安居乐业，无复流离；佑我文武，同心同德，共济时艰。使公平之政，得行于天下；使太平之世，再现于人间。臣与兆民，永怀敬畏，永矢弗谖！”
祭文质朴无华，却字字恳切，将新朝的立国根本、施政原则、以及身为统治者的责任与敬畏，和盘托出。这与其说是祭告上天，不如说是黄巢对天地、对历史、对天下百姓的一次公开宣誓与述职。
六月初十，寅时三刻，天色未明。龙首原平台四周，火把通明。没有乐舞，没有繁琐的仪仗导引。黄巢身着尚衣监新制的、纹饰简朴的玄色祭服，骑马而至。杜谦、林风、周琮等文武重臣及部分有代表性（如农事、水利、司法）的官员紧随其后。此外，还有十余名被特别邀请的、来自长安各坊的耆老代表，以及几位在“申冤清田司”工作中表现突出的底层书吏。他们是“民”的象征，被允许观礼，这是破天荒的举措。
平台中央，设一简单的土坛，上铺青布。祭品已按规制摆好。司礼官是杜谦，他同样身着简化的礼服。
东方天际泛起鱼肚白时，仪式开始。
“燔柴——！”杜谦高声道。
坛前早已架好的柴堆被点燃，干燥的松柏枝噼啪作响，火焰升腾，浓烟笔直地冲向逐渐亮起的天空。这是传统“燔柴告天”之礼，意为将人间信息通达于天。
接着是“奠玉帛”，但用的并非美玉丝绸，而是象征性的玄圭（玉制礼器，非珍宝）和一卷普通的白色生绢。
然后便是核心环节——诵读祭文。