C 15 июля 1946 г. по 17 апреля 1948 г. был временным управляющим епархией Возвращённых земель, в которую входили территории на западе и севере Польши, присоединённые после Второй мировой войны. 24 июля 1947 г. Дионисий возглавил Православный Митрополичий комитет помощи переселенцам на возвращённых землях, задачей которого была организация материальной помощи переселенцам и осуществление их духовного окормления. Несмотря на все попытки Дионисия урегулировать канонические отношения с Московским патриархатом, польские коммунистические власти последовательно стремились к смещению его с занимаемой должности. Вначале Департамент по делам вероисповеданий Министерства общественной администрации только рекомендовал церкви отправить митрополита на покой «ввиду слабого здоровья и преклонного возраста». 27 марта 1947 г. Дионисия вызвали в министерство, где от него потребовали «добровольно» оставить митрополичью кафедру. Дионисий отказался. В связи с этим после консультаций с властями СССР польское правительство приняло решение отправить его под домашний арест. 17 апреля 1948 г. последовало официальное распоряжение о непризнании Дионисия предстоятелем православной церкви в Польше. Власти создали временную Правящую коллегию по делам управления Польской автокефальной православной церкви под председательством Белостокского и Бельского архиепископа Тимофея (Шреттера). В июне 1948 г. Дионисий, обратившись к Московскому патриарху Алексию I, принёс «искреннее покаяние во всех содеянных им по отношению к Матери-Церкви прегрешениях», и 22 июня в Москве был подписан Акт о предоставлении автокефалии Польской православной церкви. Однако вернуться к исполнению обязанностей предстоятеля Дионисий так и не смог. Он не примирился с создавшейся ситуацией и ещё 22 декабря 1948 г. предпринимал попытки возвращения на митрополичий престол. В письме министру Общественной администрации подчёркивал, что непризнание его главой Польской автокефальной православной церкви и создание временной Правящей коллегии являются с юридической точки зрения неканоническими действиями, осложняющими положение православной церкви в Польше. Несмотря на ходатайства Константинопольского патриарха Афинагора I (1948–1972 гг.) и эмиграционного правительства в Лондоне, старания Дионисия были безуспешными. Деятельность православной церкви в Польше была поставлена под жёсткий контроль государства. В мае 1951 г. Дионисию было предписано оставить Варшаву и переселиться в городе Сосновец близ Катовице. В изгнании митрополита сопровождали священник Афанасий Семенюк и монахиня Евдоксия (Полянская). Несмотря на многочисленные ходатайства, обращённые к государственным и церковным властям, Дионисий пребывал в Сосновце до мая 1958 г. Последние годы провёл в Варшаве, в приходском доме при храме Иоанна Лествичника на Воле, и был похоронен на Вольском православном кладбище.