20 июня Леонид доложил митрополиту Филарету о результатах предварительного осмотра келий: «Полы рассохлись, искривились, по местам ослабли, краска на них облезла..., окна и двери также искривились и худо затворяются..., потолок и стены потемнели и по местам истёрты и попорчены. Всё сие требует немедленного исправления». Несмотря на большой объём работ, всё было окончено в срок, и, по свидетельству очевидцев, митрополит Иосиф (Семашко) остался доволен. В начале декабря 1858 г. в Синоде был поставлен вопрос о возведении Леонида в сан епископа. По предположению митрополита Филарета (Дроздова), Леонид собирались назначить на место викария преосвященного Иннокентия (Вениаминова). Получив неофициальное известие из Санкт-Петербурга, Леонид отвечал, что доволен своим настоящим положением и во всём предаёт себя воле Божьей. 11 апреля 1859 г. Леонид узнал о возможном назначении его викарием Московской епархии вместо епископа Порфирия (Соколовского), переведённого 21 марта 1859 г. на Уфимскую кафедру. Раньше, рекомендуя Леонида в викарии, митрополит Филарет (Дроздов) писал обер-прокурору графу Александру Петровичу Толстому: «Он имеет довольно старшинства, и благорассуждения, и усердия к пользам Святой Церкви и к благоустройству звания...». 24 апреля 1859 г. при наречении Леонида во епископа Дмитровского митрополит Филарет (Дроздов) произнёс знаменательные слова: «Великий отец наш Сергий, как бы в некоторое вознаграждение Православной Церкви за то, что не отдал ей в епископство самого себя, в обилии возращает под сению своею сынов послушания и разума духовного, которых потом избрание церковное призывает к епископству». 26 апреля в московском Успенском соборе состоялась хиротония, которую совершили митрополит Московский Филарет (Дроздов), архиепископ Евгений (Казанцев; с 1853 г. – на покое), епископ Уфимский Порфирий (Соколовский) и представитель Александрийского патриархата Фиваидский епископ Никанор. Леонид был назначен настоятелем Саввина Сторожевского в честь Рождества Пресвятой Богородицы монастыря и одновременно Высочайше утверждён директором Московского тюремного комитета. С именем Леонида связан один из лучших периодов в истории обители. Летом 1859 г. была установлена традиция ежегодного совершения крестного хода из монастыря к пещерке преподобного Саввы, шествие совершалось 17 июля с большой торжественностью. Этот день считался одним из любимых праздников обители. Важным деянием Леонида стало устроение пустынного скита с храмом над пещерой преподобного Саввы по образцу Гефсиманского скита при Троице-Сергиевой лавре и скита с церковью апостолов Петра и Павла при Угрешском во имя святителя Николая Чудотворца монастыре. По благословению митрополита Филарета (Дроздова) при участии звенигородского фабриканта Павла Григорьевича Цурикова и наместника Саввиной обители архимандрита Галактиона летом 1859 г. началось возведение храма над пещерой. К осени 1862 г. строительство первоначального скитского ансамбля было закончено, и 2 сентября митрополит Филарет (Дроздов) освятил храм во имя преподобного Саввы при сослужении Леонида и архимандрита преподобного ПЕимена (Мясникова). В день освящения храма митрополит Филарет (Дроздов) благословил устроение скита и введение в монастыре и в скиту общежительного порядка.