Основным направлением деятельности Мисаила было миссионерство. Он не только вёл борьбу с распространёнными в народе языческими верованиями и обрядами, но и выходил на открытую проповедь среди нехристианского населения края (мордва, татары). По мнению исследователей, задача христианизации края была поставлена перед Мисаилом патриархом Никоном сразу после поставлении, и он ревностно её выполнял. Мисаил заботился о новообращённых («новокрещёных»): когда в 1652 г. в Рязанскую епархию выехали 170 семей крещёных черкес, он построил им церковь. В 1652 г. усманские казаки и стрельцы сообщили об угоне их жён в татарский плен, и Мисаил добился для них от патриарха разрешения на вступление в повторный брак. На протяжении 1652–1655 гг. Мисаил направлял миссии в районы епархии, где население было преимущественно нехристианским. В 1653–1655 гг. несколько раз выезжал с миссией сам. Успехи в деле крещения мордвы и татар были велики: Мисаилу удалось склонить к принятию христианства сибирского и касимовского царевичей. По его собственному свидетельству, крещение приняли больше 4,2 тыс. жителей края в Шацком, Касимовском и Тамбовском уездах. В ходе проповеди Мисаилу приходилось сталкиваться с вооружённым сопротивлением; в поездках по царскому распоряжению Мисаила стали сопровождать дворяне с отрядами служилых людей. Среди них был дворовый сын боярский Акиндин Бахолдин, составивший записку о кончине Мисаила, в которой сообщается, что 1 апреля 1655 г. отряд попал в засаду, с вооружёнными местными жителями завязался бой, и Мисаил был ранен стрелой, «пройде стрела сквозь руку под мышку в сердце». Мисаила отвезли в село Агломазово, где он скончался, завещав похоронить себя в шацком Чернеевом Николаевском монастыре, возле церкви святой мученицы Мины. Следствие признало виновным в убийстве Мисаила мордвина Горечишка. Спустя несколько месяцев по царскому указу тело Мисаила было торжественно перенесено из Чернеева монастыря в рязанский Архангельский собор и захоронено 3 июня 1656 г. на южной стороне алтаря. В 1820 г. над местом захоронения была установлена гробница с высеченными на ней сведениями об обстоятельствах кончины Мисаила. Над гробницей висела походная мантия Мисаила, в которой он был убит, сохранившая повреждения и следы крови. Мантия хранится в Иоанно-Богословском монастыре (село Пощупово Рязанской области). В 1987 г. Мисаил был прославлен в Соборе Рязанских святых как священномученик. В 1998 г. были обретены его мощи, а с 2001 г. установлено общецерковное почитание.