В 1846 г., после переустройства храма, в Задонском монастыре были обретены мощи святителя Тихона, которого архиепископ Антоний (Смирницкий) чтил, и канонизации которого активно добивался в Синоде. Трудами архиепископа Антония (Смирницкого) были построены многие храмы (в 1834–1846 гг. – 63 храма), открыт Митрофанов воронежский в честь Благовещения Пресвятой Богородицы мужской монастырь, основаны задонская Богородице-Тихонова, Тюнинская и Белогорская Воскресенская общины, ставшие позже известными обителями, восстановлен Дивногорский Успенский монастырь. В 1845 г. по благословению архиепископа Антония (Смирницкого) началось строительство собора в честь Владимирской иконы Божьей Матери в задонском в честь Рождества Пресвятой Богородицы мужском монастыре. При Антонии (Смирницком) в 1830 г. начал работу Воронежский тюремный комитет для окормления заключённых. В 1833 г., когда многие регионы России пострадали от неурожая, Воронежский архиерей организовал подписку в пользу голодающих, пожертвовал значительные суммы в Приказ общественного призрения на устройство благотворительных обедов. Антоний (Смирницкий) вменил клирикам епархии в обязанность сообщать ему о нуждающихся, которым он оказывал помощь как из личных средств, так и из сумм попечительства о бедных духовного звания и Воронежского попечительного комитета о бедных. В 1834 г. при участии Антония (Смирницкого)  губернатор и дворянство Воронежа организовали комитет для строительства жилья на месте сгоревших городских домов, за полгода было построено больше сотни домов в Ямской слободе города. С пребыванием на Воронежской кафедре архиепископа Серафима (Аретинского) связан расцвет просветительской деятельности воронежского духовенства: началось издание журнала «Воронежские епархиальные ведомости» (1866 г.), проведение Серафимовских вечеров, объединявших духовных и светских богословов, было построено новое здание духовного училища. Большое внимание духовному просвещению уделял также архиепископ Анастасий (Добрадин), который организовал Церковный историко-археологический комитет (1901 г.), при нём выходил альманах «Воронежская старина», были проведены праздники, посвящённые 200-летию со времени преставления Митрофана Воронежского (1903 г.) и 50-летию прославления Тихона Задонского (1911 г.). В 1913–1920 гг. Воронежскую епархию возглавлял Тихон (Никаноров).