8 września 1911 egzarcha Józef nadał mu godność archimandryty i wyznaczył go na swojego osobistego sekretarza.
Edukację w zakresie filozofii i teologii kontynuował w Genewie i Fryburgu w latach 1915–1919. Po powrocie do Bułgarii, 20 marca 1921, miała miejsce jego chirotonia biskupia. Ceremonia odbyła się w cerkwi „Sweta Nedela” w Sofii, duchowny otrzymał tytuł biskupa markianopolskiego.
2 kwietnia 1922 biskup Stefan został metropolitą sofijskim. Od 1944 do 1945 był przewodniczącym Świętego Synodu Bułgarskiego Kościoła Prawosławnego.
W czasie II wojny światowej występował jako zdecydowany przeciwnik nazizmu, skutecznie protestował przeciwko antysemityzmowi i deportacji Żydów bułgarskich. Razem z metropolitą płowdiwskim Cyrylem odegrał decydującą rolę w przekonywaniu bułgarskiego cara Borysa III, by nie godził się na wywózki bułgarskich Żydów do obozów zagłady na okupowanych ziemiach polskich. Nakazał również całemu podległemu sobie duchowieństwu, by umożliwiało Żydom ukrywanie się w cerkwiachM. Burleigh, Święta racja. „Świeckie religie” XX wieku, Świat Książki, Warszawa 2011, , ss.271–272.