1 окт. 1828 г. по распоряжению училищного правления, утвержденному митр. Филаретом, И. был определен смотрителем и учителем высшего отд-ния Перервинского ДУ Московской губ. С 19 марта 1829 г. инспектор МДА и наставник философских наук, с 27 сент. 1830 г. соборный иеромонах при ставропигиальном Донской иконы Божией Матери московском монастыре. 19 марта 1833 г. И. был возведен в сан архимандрита. 13 нояб. 1834 г., после избрания в семинарии и одобрения академического правления, митр. Филарет утвердил И. в должности ректора МДС. Указом Синода от 21 янв. 1835 г. И. был назначен настоятелем ставропигиального Заиконоспасского в честь Нерукотворного образа Спасителя московского мужского монастыря. 18 янв. 1836 г. митр. Филарет утвердил И. членом Московской духовной консистории. 29 апр. 1839 г. «за отлично усердную службу» И. был награжден орденом св. Анны 2-й степени.
По ходатайству митр. Филарета И. был определен епископом Дмитровским, викарием Московской епархии, 27 дек. 1842 г. в Чудовом в честь Чуда архангела. Михаила в Хонех мужском монастыре хиротонисан во епископа. Одновременно И. был назначен надзирателем над законоучителями всех учебных заведений Москвы и Московской губ. И. ежегодно обозревал церкви и приходы Московской епархии. Впосл. И. вспоминал, что митр. Филарет не стеснял его действий, позволял выражать и отстаивать свое мнение по спорным вопросам, всегда был «доступен для совета». За ревностные труды и посильную помощь митр. Филарету 5 апр. 1846 г. И. был награжден орденом св. Анны 1-й степени.
После кончины 20 дек. 1846 г. свт. Антония (Смирницкого) предполагалось назначение И. на Воронежскую кафедру, однако 13 янв. 1847 г. эту епархию возглавил архиеп. Игнатий (Семёнов). 20 нояб. 1849 г. И. был назначен епископом Оренбургским и Уфимским. Перед отъездом на кафедру посетил Троице-Сергиеву лавру, 28 дек. 1849 г. выехал, а 12 янв. 1850 г. прибыл в Уфу. В нач. 1851 г. при И. последовало отделение Бузулукского, Бугурусланского и Бугульминского уездов от Оренбургско-Уфимской епархии и присоединение их к новообразованной Самарской епархии. Епископ продолжил труды предшественников по обращению язычников (идолопоклонников) в христианство, старообрядцев в единоверие и Православие. В секретном циркуляре 1852 г. И. требовал от подведомственного духовенства искоренять местные языческие обычаи («вечерки, хороводы, семики»), к-рые, по его мнению, служили «поводом к растлению девиц, к разлиянию блуда». Однако подобные секретные распоряжения архиерея вызвали гнев уфимского ген.-губернатора В. А. Перовского (см. подробнее: Из жизни преосв. Иосифа, бывш. архиеп. Воронежского // Воронежские ЕВ. 1896. № 9. С. 399-403). За 2 года служения в епархии И. устроил единоверческую женскую Казанскую общину в Троицке, несколько единоверческих приходов и часовен. При И. на землях казенных дач Кусинского завода велось строительство единоверческого Воскресения Господня мужского монастыря (в совр. пос. Иструть Саткинского р-на Челябинской обл.). К освящению монастырского храма в честь Воскресения Христова (март 1851) Московский митр. Филарет прислал напрестольное Евангелие 1637 г. По благословению И. насельники обители вели миссионерскую деятельность на Белорецком, Златоустовском и Саткинском заводах Оренбургской губ.
При И. в уфимском в честь Успения Пресвятой Богородицы монастыре была построена небольшая каменная ц. во имя почитаемого И. свт. Митрофана Воронежского, а в уфимском в честь Благовещения Пресвятой Богородицы женском монастыре - летний Благовещенский собор и теплая каменная ц. во имя св. Александра Невского. В 1850 г. И. освятил Александро-Невский собор в г. Уральске, Казанский собор в г. Стерлитамаке. При И. также возведены Воскресенский храм в с. Булгакове Уфимского у., Скорбященская ц. в с. Бута Мензелинского у., Тихвинская ц. в с. Левашове, Петропавловская ц. в с. Петровском Стерлитамакского у. и др.
27 авг. 1853 г. И. возглавил Воронежскую и Задонскую кафедру, с 3 апр. 1860 г. в сане архиепископа. 19 окт. 1853 г. И. прибыл в Воронеж. За неск. лет привел в порядок епархиальные дела, запущенные из-за продолжительной болезни Воронежского архиеп. Парфения (Черткова); уволил от должностей секретаря консистории и кафедрального протоиерея. Особо заботился о благоустройстве учебных заведений, почти ежедневно общался с воспитанниками ДУ, располагавшегося рядом с архиерейской резиденцией - на территории Митрофанова воронежского в честь Благовещения Пресвятой Богородицы мужского монастыря. Из собственных средств пожертвовал 5,5 тыс. р. серебром для беднейших учеников семинарии и ДУ. В нач. 60-х гг. XIX в. И. предполагал открыть в Воронеже приют-училище для призрения дочерей беднейших клириков. По просьбе архиерея купец Я. И. Нечаев пожертвовал для уч-ща большой дом с усадьбой на ул. Мещанской. И. обязал Митрофанов мон-рь выделить для уч-ща 20 тыс. р., добился ежегодной суммы от задонского в честь Рождества Пресвятой Богородицы монастыря и сам пожертвовал 1 тыс. р., т. о. обеспечив материальную сторону учреждения епархиального жен. уч-ща. По инициативе И. начальницей уч-ща стала воспитанница Смольного ин-та Н. А. Колодкина, опекавшая учениц до самой своей смерти. Однако открытие уч-ща состоялось 1 окт. 1865 г., уже при преемнике И. еп. Серафиме (Аретинском).
В 1860-1861 гг. под рук. И. по проекту архит. С. И. Соколова был построен новый корпус Воронежской духовной консистории «без обременения казны», за что 25 сент. 1861 г. архиерей получил благодарность Синода. При консистории впервые был устроен приют для богомольцев Митрофанова мон-ря. 29 июля 1860 г. по ходатайству И. указом Синода было разрешено приступить к разбору архива Воронежской духовной консистории, где хранились документы с 1744 г. (более ранние сгорели во время пожара). И. организовал профессиональный архиерейский хор, в к-рый входило ок. 100 чел., в т. ч. и семинаристы. В Воронеже 9 окт. 1855 г. И. освятил отремонтированный Благовещенский собор, в 1858 г.- Спасскую ц. в тюремном замке, 18 сент. 1860 г.- домовую ц. во имя свт. Николая Чудотворца в губ. муж. гимназии на ул. Б. Дворянская.
8 сент. 1856 г. И. как вице-президенту Воронежского тюремного комитета было объявлено Высочайшее благоволение. 9 мая 1857 г. в память о Крымской войне И. был награжден бронзовым крестом на владимирской ленте. Секретным указом Синода от 19 мая 1860 г. И. поручалось присутствовать при освидетельствовании мощей свт. Тихона Задонского. 13 авг. 1861 г. И. присутствовал при открытии мощей святителя.
По воспоминаниям современников, строгость и требовательность к духовенству И. сочетал со снисходительностью. Нерадивых и малообразованных клириков он высылал для исправления в мон-ри, сохраняя за ними право пользования нек-рыми доходами; также помогал им из личных средств. Предпочитал предоставлять материально обеспеченные приходы лучшим по разрядным спискам воспитанникам семинарий, способствуя т. о. улучшению уровня образования среди учащихся и епархиального духовенства. Часто совершенно неожиданно посещал с инспекцией духовно-учебные заведения, обходил столовые, жилые комнаты, знакомясь с повседневной жизнью воспитанников. Архиерей добился того, чтобы т. н. публичные, актовые экзамены проводились в более скромной обстановке.
14 нояб. 1864 г. из-за потери зрения И. вышел на покой, проживал в Митрофановом Благовещенском монастыре; жил на первом этаже архиерейского дома. Ободренный митр. Филаретом, И. принял испытание болезнями со смирением. Проведенные на покое 27 лет стали для него временем строгих бдений, поста и молитвы. И. каждый день начинал и заканчивал пением псалмов. Горожане и богомольцы, приходившие на поклонение к мощам Воронежского свт. Митрофана, запомнили смиренный образ старца, к-рого келейник ежедневно приводил в Крестовую архиерейскую ц. к литургии и вечернему богослужению. И. был замечательным проповедником, имел талант импровизатора, обладал громким мелодично-серебристым тенором. После смерти И. осталось до 200 рукописных проповедей, произнесенных в разное время; впосл. нек-рые из них были напечатаны. Отпевание и погребение И. в Благовещенской обители возглавил Воронежский и Задонский еп. Анастасий (Добрадин).
На литографии нач. 60-х гг. XIX в. (РГБ ОР. Ф. 213. К. 112. Ед. 13; портрет из собрания Оптиной пуст.) И. представлен по пояс, вполоборота влево, в архиерейской мантии и черном клобуке, на груди - панагия и орден св. Анны, правой рукой именословно благословляет, в левой - держит жезл с навершием в виде посоха и с сулоком. У него длинные волнистые волосы, лежащие на груди 2 прядями, и большая окладистая седая борода. Тоновый эстамп с аналогичным изображением, отпечатанный в мастерской А. П. Руднева в 1862 г., хранится в собрании ГИМ.