Współkonsekratorami byli emerytowany wikariusz apostolski Południowego Shanxi Johannes Anton Hoffmann OFMRec oraz wikariusz apostolski Południowo-Zachodniego Hubei Theotimus Jozef Verhaegen OFM.
Wikariat apostolski Północnego Shanxi był wówczas doświadczony przez zakończone rok wcześniej powstanie bokserów, podczas którego zamordowano wielu chrześcijan, w tym jego poprzednika bpa Grzegorza Grassiego oraz zniszczono kościoły i placówki misyjne. Bp Fiorentini przystąpił do odbudowy infrastruktury wikariatu, na czele z katedrą w Taiyuanie, którą postanowił zbudować na wzór oraz z seminarium duchownym.
18 listopada 1909 zrezygnował z wikariatu, do 15 maja 1910 kierując nim jako administrator. W 1914 został przewodniczącym Komisji ds. Szkół i Prasy Katolickich w Chinach.
7 lipca 1916 papież Benedykt XV ponownie mianował go wikariuszem apostolskim Północnego Shanxi. W 1920 podczas dotkliwej suszy w Shanxi podległy mu wikariat zorganizował dużą akcję pomocy humanitarnej, za co bp Fiorentini został odznaczony przez rząd chiński .