В период венецианского господства клир Кефалинии монополизировал право избрания архиерея для четырёх островов; представители Закинфа не участвовали в выборах и не могли выдвигать свою кандидатуру, что породило церковные смуты. Когда в 1557 г. Коринфский митрополит назначил епископом уроженца Закинфа Пахомия (Макриса), кефалинийцы обратились с жалобой к венецианскому сенату, который подтвердил привилегии кефалинийского клира. В 1578 г. кафедральным собором стала церковь Евангелистрии в крепости Агиос-Георгиос. Раздоры между двумя островами снова вспыхнули в 1580 г. и продолжались полвека. Кефалинийский и Закинфский епископ пожаловался венецианским властям на вмешательство в церковные дела Дионисия Закинфского, поставленного в 1579 г. Константинопольским патриархом Иеремией II хорепископом на Закинф (тот совершал рукоположения на острове). В 1581 г. правитель Венеции Николай Дапонте издал указ, запрещающий Дионисию Закинфскому всякую деятельность на территории, относящейся к юрисдикции епископа Кефалинийского и Закинфского. Некоторое время епископы Кефалинийские и Закинфские окормляли паству упразднённых православных епархий на островах Крит и Китира (в том числе совершали рукоположения диаконов и иереев) до восстановления Кифирской епископии в 1572 г. и Кисамской в 1590 г. В 1593 г. была составлена особая книга, включавшая семьи, представители которых имели право участвовать в Совете. Однако попытка реформировать этот орган (число его членов достигло 450 человек) и создать Совет из 180 человек не увенчалась успехом. Из списков членов Совета 1593 г.исследователи сделали вывод, что в их числе не было священников, но при этом в него входили сыновья священников. В 1628 г., при Никодиме II (Метаксасе; 1628–1646 гг.), друге патриарха Кирилла I Лукариса, Кефалинийская и Закинфская епископия была возведена в ранг архиепископии и прекратила подчиняться Коринфской митрополии. К кружку учёных, собравшихся вокруг Кирилла I Лукариса, относился выдающийся аристотелик Феофил Коридаллевс (около 1574 – 1646 гг.), преподававший в 1619–1621 гг. на Кефалинии. Архиепископ Никодим II (Метаксас) основал на острове первую типографию, что неоднократно давало его противникам повод для доносов. Жители Закинфа были недовольны удалением его предшественника закинфийца Парфения (Доксараса), в 1630 г. за неподчинение Никодим II (Метаксас) отлучил их от церкви. Обе стороны отправили прошения в сенат Венеции, который отверг жалобы закинфийцев, но распорядился отменить наложенное на них отлучение. В 1639 г. сенат Венеции детально определил полномочия Кефалинийского и Закинфского архиепископа, запретив впредь совмещение этой должности с хорепископским саном. В 1660 гг. Кефалинийская и Закинфская епархия была подчинена Филадельфийскому митрополиту, кафедра которого находилась в Венеции. В 1667 г. на Кефалинии, по сообщению епископа Джузеппе Марии Себастиани, насчитывалось четыреста православных церквей и девять монастырей с многочисленной братией. После турецкого завоевания Крита (1669 г.) на Ионические острова, в том числе на Кефалинию, прибыли тысячи беженцев, среди них были интеллектуалы и художники критской школы. При Тимофее (Типалдосе-Харитатосе; 1684–1718 гг.) кафедра латинского епископа была перенесена с Кефалинии на Закинф.