27 сентября арестован вместе с архиепископом Борисом и членами епархиальной канцелярии. Содержался в рязанской тюрьме. Под давлением следствия подписал составленное в губернском отделе ГПУ обращение к пастве и духовенству Рязанской епархии с признанием фактов нарушения советского законодательства. В ГПУ первоначально надеялись использовать его в своих целях, предполагая, что «его значительно легче будет обработать и не составит большого труда руководить им в будущем», однако затем сочли, что освобождение епископа может укрепить рязанское духовенство. 26 марта 1926 г. особое совещание при Коллегии ОГПУ приговорило Глеба к трём годам исправительно-трудовых лагерей. Отбывал срок в Соловецком лагере особого назначения (СЛОН). 7 июня 1926 г. Глеб, как полагают исследователи, принял участие в тайном совещании 17 архиереев на лагерном продуктовом складе, в результате которого через месяц появилась «Памятная записка соловецких епископов», излагавшая отношение православной церкви к существовавшей гражданской власти. Освобождён 24 августа 1928 г. с ограничениями в выборе места проживания. Жил под надзором в городе Кашине. 8 июля 1932 г. назначен епископом Соликамским, викарием Пермской епархии, с 16 июня 1933 г. – епископом Пермским, 9 июля 1934 г. возведён в сан архиепископа. Проявил себя деятельным архипастырем, организовал хор в кафедральном соборе, оказывал помощь бедствующим священнослужителям. Обладая ярким даром проповедника, Глеб призывал верующих в самых трудных условиях помнить о душе. Власти вели слежку за ним через сеть агентов, ограничили его деятельность в епархии только теми районами, где ещё оставались приходы. 2 октября 1935 г. Глеб был арестован, содержался в пермской, затем в свердловской тюрьмах. Обвинялся в организации сбора средств в пользу репрессированных священнослужителей, в непринятии мер к запрещению поминовения в церквах епархии расстрелянных членов царской семьи и в «другой контрреволюционно-монархической агитации». 1 апреля 1936 г. приговорён Специальной судебной коллегией Свердловского областного суда к десяти годам исправительно-трудовых лагерей. Отбывал срок в Новоивановском отделении Сиблага НКВД, использовался на сельхозработах. В конце сентября 1937 г. арестован в лагере вместе со священномучениками Могилёвским архиепископом Павлином (Крошечкиным)   Свердловским епископом Аркадием (Ершовым), другими священнослужителями по делу о «контрреволюционной группировке заключённых из бывших служителей культа». Виновным в предъявленных обвинениях себя не признал. Расстрелян по приговору Особой тройки УНКВД по Новосибирской области от 28 октября 1937 г.