Епископ инициировал отстранение от должности секретаря Устюжского архиерейского дома Ивана Фирсова, который завёл винокуренные заводы и вместе с братом поставлял в Архангелогородскую губернию «на кружечные дворы вино и водку», используя при этом «монастырских лошадей и людей». 9 марта 1738 г. Лука был перемещён на Казанскую кафедру. Принял меры к переустройству Казанской семинарии по образцу Киевской и Московской академий. К началу 1738 г. в семинарии, располагавшейся в казанском Зилантовом в честь Успения Пресвятой Богородицы монастыре, оставались всего 50 учащихся и два преподавателя: монах Сильвестр (Гловацкий; впоследствии митрополит Суздальский) и Василий Григорьевич Пуцек-Григорович (впоследствии Вениамин, митрополит Казанский). В 1739 г. в классе фары было уже 56 учащихся, набранных, как полагают исследователи, при Луке, в классах инфима – 20, грамматическом – 16, синтаксическом – 22, пиитическом – 5. Классом пиитики руководил В.Г. Пуцек-Григорович, остальными – новые учителя, прибывшие из Киева: Иван Дьячковский, Филипп Соколовский (инфима), Адриан Симановский (грамматика), Сергей Светловский (синтаксис). В июне 1739 г. Лука вместе с казанским губернатором князем Сергеем Дмитриевичем Голицыным составил штат (смету) семинарии, предусмотрев в ней семь учителей и 200 студентов. В 1740 г. открылся класс философии, первым преподавателем которого стал В.Г. Пуцек-Григорович, постриженный архиереем в монашество. В классе богословия, открывшемся в 1751 г., по повелению Луки преподавал Феофил (Игнатович; впоследствии епископ Черниговский). Самым известным выпускником семинарии 1740 гг. был Григорий Андреевич Рычковский (см.: Гедеон (Криновский), епископ Псковский). Лука назначил его преподавателем и не отпускал из Казани для продолжения образования, так что в 1751 г. ему пришлось уехать самовольно. На запрос Синода о том, нет ли «нужды в присылке экзаменаторов» для ставленников в Казанской епархии, Лука ответил отрицательно; он же усиленно хлопотал об увеличении жалованья духовенству Оренбурга (основан на новом месте в 1743 г.) и служащим Оренбургского духовного правления. При Луке в 1740 г. были достроены три каменных семинарских корпуса на ул. Воскресенской (ныне Кремлёвской). Перевод духовной школы из Зилантова монастыря в город, в «семинарские нижние апартаменты», состоялся 18 октября 1738 г. Осенью 1740 г. Казанскую семинарию посетил астроном и картограф академик Жозеф Никола (Осип Николаевич) Делиль, в 1725–1747 гг. работавший в Санкт-Петербурге. Студенты разных классов приветствовали его речами на латинском и русском языках. Лука предоставил гостю свою карету, пригласил на архиерейское богослужение в день памяти Гурия Казанского (4 октября), а на прощание подарил кость мамонта, хранившуюся в Зилантовом монастыре. В 1742 г. сгорели семинарские корпуса, которые впоследствии были восстановлены как двухэтажные.