В 1948 г. Покровская церковь была передана епархии, и этот храм стал кафедральным собором Воронежа. Иосиф регулярно совершал богослужения в епархиальных храмах, знакомился с состоянием церковной жизни в приходах; также неоднократно обращался к властям с просьбой об открытии монастырей в епархии, прежде всего, Акатова во имя святителя Алексия монастыря. С 1947 г. в епархии стали проводить съезды благочинных и епархиальные собрания духовенства. Под руководством Иосифа в храмах шли ремонтные работы. В 1954 г. были освящены отреставрированные Казанский и Покровский храмы в Воронеже, в 1955 г. – Вознесенский в Ельце и Троицкий в Задонске. Возобновились богослужения в городах Чаплыгине, Лебедяни, Новохопёрске, Калаче, Бутурлиновке, в сёлах Воловчик, Давыдовка, Двуречки, Каменное, Костомарово, Крутчинская Байгора, Княжая Байгора, Большая и Малая Грибановка, Новая Ольшанка, Новотолучеево, Панино, Русаново. С открытием новых приходов и в связи с преклонным возрастом большинства иереев в епархии возникла необходимость в новых священнослужителях. С апреля 1944 г. по октябрь 1946 г. были совершены 33 священнические и диаконские хиротонии. Попытка Иосифа открыть в епархии духовную семинарию для подготовки священнослужителей встретила в 1947 г. сильное сопротивление местных властей. Тем не менее, в феврале того же года в Московской духовной академии от Воронежской епархии была учреждена стипендия в размере 8,4 тыс. руб. в год, с тем чтобы после окончания учёбы стипендиаты приезжали на служение в епархию. К середине 1950 гг. отношение власти к церкви ухудшилось, что привело к некоторому сокращению приходов в епархии. В 1953 г. под руководством Иосифа было отмечено 250-летие со дня кончины Митрофана Воронежского. В 1956 г. в связи с застройкой территории на месте снесённого Митрофанова воронежского в честь Благовещения Пресвятой Богородицы мужского монастыря стараниями Иосифа были перенесены на городские кладбища и сохранены от поругания останки Воронежских архиереев, погребённых в Благовещенском соборе монастыря, в том числе мощи архиепископа Антония (Смирницкого; в 1990 гг. эти останки были перенесены в некрополь Акатова монастыря). 25 февраля 1950 г. Иосиф был возведён в сан архиепископа. В 1954 г. в связи с образованием самостоятельной Липецкой области Иосиф стал именоваться «архиепископ Воронежский и Липецкий». 25 февраля 1954 г. награждён крестом на клобук. 25 февраля 1959 г. возведён в сан митрополита. Скончался во время поздней литургии в Покровском кафедральном соборе. Погребён в ограде Покровского собора, у алтаря (могила сохранилась).