28 marca 1826 miała miejsce jego chirotonia na biskupa rewelskiego, wikariusza eparchii petersburskiej. Wyznaczono go również na przełożonego Nadmorskiej Pustelni Trójcy Świętej i św. Sergiusza. W sierpniu 1831 przeniesiony na katedrę kałuską, zaś 5 września 1834 – mińską. Rok później podniesiony do godności arcybiskupiej. 28 stycznia 1840 mianowany arcybiskupem wołyńskim i żytomierskim. Tradycyjnie łączył tę godność z funkcją przełożonego Ławry Poczajowskiej. Od 17 stycznia 1843 był równocześnie biskupem warszawskim i nowogieorgijewskim. Łącząc zarząd zamożnej eparchii wołyńskiej i ubogiej, erygowanej trzy lata wcześniej eparchii warszawskiej, biskup Nikanor miał za zadanie wzmocnić pozycję i wewnętrzną organizację tej drugiej. Jako biskup miński, a następnie wołyński szczególnie angażował się w nawracanie unitów na prawosławie.
4 listopada 1848 przeniesiony na katedrę nowogrodzką, petersburską, estońska i fińską, zaś 20 listopada podniesiony do godności metropolity. W Petersburgu rozpoczął prace nad sporządzeniem pełnego opisu obiektów kompleksu ławry św. Aleksandra Newskiego. Jego rola w zarządzaniu Rosyjskim Kościołem Prawosławnym była ograniczona.