В том же году Вселенский патриархат впервые направил делегацию на устраиваемую Англиканской церковью Ламбетскую конференцию в Лондон. Митрополит Дорофей также занимался проблемами беженцев, исламизации православных греков, насилия над ними со стороны турок, призыва греков в турецкую армию. При его поддержке в 1919 г. возник «Священнический союз», призванный способствовать улучшению благосостояния клира и проведению церковных реформ. Печатными органами союза стали журналы «Возрождение (выходил в 1919–1922 гг.) и «Новый пастырь» (в 1919–1923 гг.). Был организован ряд комиссий: по церковным преобразованиям, календарному вопросу, сближению с другими церквами и др. Согласно Севрскому мирному договору, заключённому в августе 1920 г. между странами Антанты и Османской империей, Константинополь был объявлен вольным городом под международным контролем. По пути в Париж на международную мирную конференцию в январе 1919 г. о судьбе Османской империи Дорофей Маммелис посетил в Риме собор святого Петра, но уклонился от встречи с папой Римским. На международных конференциях он призывал к уничтожению Османской империи. Патриархия при нём перестала признавать султанское правительство и по гражданским делам обращалась к оккупационным властям. В конце ноября 1920 г., по поручению Временного Высшего Церковного Управления на Юго-востоке России, с ним вели переговоры о церковно-правовом статусе русских архиереев и беженцев на территории юрисдикции Константинопольского патриархата архиепископ Анастасий (Грибановский) и епископ Вениамин (Федченков). Синодальной грамотой от 2 декабря 1920 г. патриархия признала за оказавшейся на её территории частью Русской церкви право ограниченного внутреннего самоуправления. В марте 1921 г. делегация Константинопольской патриархии во главе с митрополитом Дорофеем отправилась в Лондон для участия в международной мирной конференции, на которой обсуждалась судьба Османской империи. Здесь Дорофей встретился с министром иностранных дел Великобритании лордом Керзоном, королём Георгом V и архиепископом Кентерберийским, но 19 марта внезапно скончался в результате заболевания дыхательных путей, давшего осложнение на сердце (как раз в тот момент, когда он должен был получить почётный титул вице-президента Всемирного Конгресса за дружбу во всём мире через церкви). Отпет в патриаршем храме в Константинополе; похоронен в монастыре иконы «Живоносный источник» в Балыклы. Неопределённость с замещением патриаршей кафедры продолжалась и после смерти Дорофея, при его преемнике митрополите Кесарийском Николае (Сакопулусе) и завершилась 25 ноября 1921 г. избранием Константинопольским патриархом Архиепископа Афинского и всея Эллады Мелетия IV Метаксакиса (1921–1923 гг.).