В миссию они прибыли лишь 20 июля, по пути заехав в Казань, где на базе Казанского университета алтайские миссионеры в течение трёх месяцев изучали татарский и монгольский языки, а также слушали лекции по анатомии, ботанике и даже астрономии. Здесь начальник Алтайской духовной миссии познакомился с Николаем Ивановичем Лобачевским и другими учеными Казанского университета. Одновременно прошёл курс лечения. В последние годы служения в Алтайской духовной миссии преподобный значительно расширил деятельность миссии. Во многом благодаря привезённым московским пожертвованиям был обустроен Улалинский стан, миссионеры приступили к устройству третьей походной церкви и открыли в Майме школу для девочек-алтаек. За 13 лет и 8 месяцев управления Макарием Алтайской миссией были крещены 675 взрослых инородцев и 1047 детей. Макарий взрастил целую плеяду миссионеров-просветителей, общее число сотрудников миссии составило 18 человек. Его сподвижниками были: семинаристы Попов и Волков; иеромонахи Анастасий и Парфений; священники Алексий Ионин, Алексий Глухарёв (брат Макария), Василий Весский, Михаил Чевалков, Стефан Ландышев; воспитанники духовных училищ Негрицкий и Т. Экзерцев; игумен Акакий (Левицкий), диакон Пётр Тарбаев, ссыльный поселенец П. Лисицкий, отставной солдат А. Орлов (впоследствии схииеромонах Макарий), крестьянин Ф. Гилев, П. Ландышева (мачеха священника С. Ландышева) и С. де Вальмон. Одни из них прослужили в Алтайской духовной миссии недолго, другие – игумен Акакий (Левицкий; ум. в 1874 г.), протоиереи С. Ландышев (ум. в 1882 г.) и М. Чевалков (ум. в 1901 г.) - посвятили миссионерскому служению всю жизнь. Макарий не приписывал себе заслуг в обращении алтайцев. Узнав о готовившемся награждении орденом святой Анны третьей степени, 12 февраля 1834 г. он подал рапорт архиепископу Тобольскому Афанасию с просьбой «не украшать его службы» никаким «отличием», а выделить средства для помощи нуждающимся новокрещёным. Эта просьба была удовлетворена, но вместо ордена в 1835 г. Высочайшим повелением Макарий был награждён наперсным золотым крестом, украшенным драгоценными камнями. В конце декабря 1842 г. Макарий подал в Синод прошение об освобождении его с поста начальника Алтайской духовной миссии, ссылаясь на ослабление здоровья, прежде всего, зрения. 16 июня 1844 г. указом Синода Макарий был освобождён от руководства миссией и назначен настоятелем Оптина болховского монастыря Орловской епархии. 4 июля 1844 г. Макарий выехал в Болхов. По воспоминаниям келейника А. Орлова, с которым архимандрит отправился в путь, майминцы и улалинцы, провожавшие своего пастыря, ещё около пяти вёрст шли «с воплем и рыданиями», стараясь удержать экипаж и остановить лошадей.