W latach 1341–1342 przebywał w Kalabrii i w Awinionie. Pod wpływem Petrarki, z którym się przyjaźnił, przeszedł na katolicyzm. Papież Klemens VI konsekrował go w 1342 roku na biskupa obrządku bizantyńskiego w GeraceO. Jurewicz podaje rok 1348. W 1346 roku posłował do cesarzowej Anny w sprawie unii Kościołów. W 1346 roku sytuacja polityczna Bizancjum po raz kolejny uległa zmianie. Na początku 1347 roku Jan Kalekas został złożony ze stolicy patriarszej, a Grzegorz Palamas wypuszczony z więzienia. W maju 1347 roku Jan Kantakuzen koronował się w Konstantynopolu na cesarza. Misja Barlaama nie przyniosła skutku. W 1347 roku został ponownie potępiony jako heretyk. Zmarł w 1350 roku. W 1351 roku sobór zebrany w Blachernach uroczyście uznał hezychazm za doktrynę ortodoksyjną i obłożył ekskomuniką głównych przeciwników hezychazmu: Barlaama i Akyndyna.