После Октябрьской революции 1917 г., в октябре и ноябре, находясь в Московском Кремле, стал свидетелем его обстрела большевиками и разгрома. Члены Поместного Собора Православной Российской Церкви 1917–1918 гг. пытались найти архимандрита Арсения, чтобы узнать о судьбе Патриаршей ризницы, но он предпочёл проигнорировать эти попытки. В октябре 1932 г. составил записку по поводу этих событий, в которой изложил свои наблюдения. Записка составлялась по просьбе Владимира Дмитриевича Бонч-Бруевича, собиравшего свидетельства очевидцев взятия Кремля красными войсками. В это время архимандриту Арсению приходилось доказывать свою лояльность советской власти, что повлияло на текст воспоминаний (в частности, он писал о том, что критически относился к священноначалию). Сборник свидетельств не был опубликован, они в рукописях сохранились в архиве В.Д. Бонч-Бруевича в Отделе рукописей Российской государственной библиотеки. С 23 декабря 1917 г. до июня 1920 г. архимандрит Арсений был членом Комиссии по охране памятников искусства и старины, которая подчинялась Наркомату государственных имуществ, а затем Наркомату просвещения. Был одним из двух её членов, представлявших духовенство, работал секретарём музейного отдела комиссии, занимался приёмом и охраной дворцового имущества и реставрацией Патриаршей ризницы. После этого нигде не работал, жил в крайней бедности. Архимандриту Арсению помог его давний знакомый архиепископ (впоследствии митрополит) Трифон (Туркестанов). После его обращения к Патриарху Московскому и всея России Тихону архимандриту Арсению было прощено его неповиновение священноначалию. 19 сентября 1927 г. состоялась хиротония архимандрита Арсения во епископа Марийского, викария Нижегородской епархии. В 1928 г. его назначили епископом Ефремовским, викарием Тульской епархии. После закрытия храма в Ефремове с марта 1931 г. стал епископом Каширским, викарием Московской епархии. В декабре после погрома в храме в Кашире ушёл за штат. По свидетельству архиепископа Трифона, в поисках заработка носил светский костюм, занимался литературными трудами. Поддерживал дружбу с митрополитом Трифоном, который не раз спасал его от голода. После кончины митрополита Трифона в 1934 г. епископ Арсений жил в деревне. Умер от голода.