23 czerwca 1912 biskup Tichon (Nikanorow) został mianowany biskupem kałuskim i borowskim, zaś po niecałym roku, w maju 1913, został przeniesiony na katedrę woroneską, otrzymując równocześnie godność arcybiskupią. Według wspomnień służącego w eparchii woroneskiej protojereja Joanna Żytiajewa w ciągu sześciu lat służby w Woroneżu arcybiskup cieszył się autentycznym szacunkiem i zaufaniem wiernych. Wysoko ceniła go m.in. późniejsza święta prawosławna, przełożona monasteru Świętych Marty i Marii w Moskwie wielka księżna Elżbieta.
Po wybuchu I wojny światowej biskup Tichon zorganizował przy monasterze Zwiastowania i św. Mitrofana w Woroneżu szpital dla rannych żołnierzy rosyjskich. Powołał również do życia komitet pomocy dla bieżeńców.
8 czerwca 1917 biskup został aresztowany przez zwolenników rewolucji lutowej i siłą przewieziony do Piotrogrodu, skąd wrócił po niecałym miesiącu. Zgodnie z wolą Synodu, ponownie objął zarząd eparchii woroneskiej, przeciwko czemu protestował zwołany po rewolucji zjazd chłopstwa guberni oraz komitet wykonawczy bolszewików. Jesienią 1917 uczestniczył w pracach Soboru Lokalnego Rosyjskiego Kościoła Prawosławnego.