20 marca 1946 biskup chersoński i odeski Sergiusz przyjął od niego wieczyste śluby zakonne. 19 stycznia 1947 mnich Palladiusz został archimandrytą, zaś 30 marca 1947 został biskupem połtawskim i krzemieńczuckim, wyświęcony w Moskwie przez patriarchę Aleksego I, arcybiskupa czkałowskiego i buzułuckiego Manuela oraz arcybiskupa astrachańskiego Filipa. W 1952 został przeniesiony na katedrę wołyńską i rówieńską. Po czterech latach przeniesiony ponownie do eparchii lwowskiej, na której pozostawał przez cztery lata. Od 1960 do 1963 był biskupem orenburskim i buzułuckim, następnie przez dwa lata – arcybiskupem riazańskim, zaś od 1965 do 1968 – woroneskim i lipieckim. W 1968 został arcybiskupem żytomierskim i owruckim. Urząd ten sprawował przez dziewięć lat, po czym został przeniesiony w stan spoczynku z powodu choroby. Zmarł w 1978 i został pochowany w Odessie.
Według wspomnień współczesnych cieszył się szacunkiem wiernych i był zdolnym administratorem w zarządzanych przez siebie eparchiach. Samodzielnie wyrzeźbił ozdobną rakę dla relikwii św.