В сентябре 1924 г. был кооптирован в состав обновленческого Всеукраинского синода, возведён в сан «архиепископа». Принял участие в обновленческом Всеукраинском предсоборном совещании в Харькове в ноябре того же года, где участвовал в обсуждении вопроса о взаимоотношениях с автокефалистами-«самосвятами» во главе с Василием Константиновичем Липковским, выступил с докладом «О несостоятельности липковщины с догматической и канонической точки зрения». 17 ноября 1924 г. назначен обновленческим «архиепископом» Подольским и Брацлавским. По инициативе Лоллия центр обновленческой епархии был перенесён из Каменец-Подольска в Винницу. Из-за сопротивления православных верующих обновленцам при поддержке советских властей удалось организовать свои приходы в Виннице только к апрелю 1925 г. До того Лоллий пребывал в Шаргороде. Обновленцы захватили кафедральный Преображенский собор, затем власти передали сторонникам Лоллия и другие винницкие церкви. С 1925 г. преподавал в обновленческой Киевской высшей богословской школе. В декабре 1927 г. на состоявшемся в Кургане обновленческом епархиальном съезде Лоллий был избран на Курганскую обновленческую кафедру, но в июне 1928 г. официально отказался от управления Курганской епархией. По некоторым сведениям, в 1928 г. был переведён на Изюмскую викарную кафедру обновленческой Харьковской епархии. В начале 1930 гг. отошёл от обновленчества и после принесения покаяния воссоединился с канонической церковью в сане епископа. Пребывал на покое. Последние годы жизни провёл в Ржеве, где и скончался. Был знатоком истории Восточных церквей первых веков христианства. В 1922 г. Лоллий начал работу над своим главным церковно-историческим исследованием «Украинская лжеиерархия (Липковщина)», в котором аргументированно опровергал утверждения деятелей «самосвятского» раскола, оправдывавших «рукоположение» пресвитерами и мирянами своих «архиереев» практикой, якобы имевшей место в ранней истории Александрийской церкви. Полностью труд Лоллия не сохранился. В обновленческом журнале «Украинский православный благовестник» за 1926 и за 1927 гг. была напечатана седьмая глава исследования – «Александрия и Египет». В том же журнале были опубликованы богословские работы Лоллия: «Неправедный управитель (Лк. 16:1–14): Историко-археологическое изложение притчи» (1926 г.), «Дружина или сестра?: (Агиологическая справка)» (1928 г.), «Песнь песней Соломона» (1928 г.). Исследование «Александрия и Египет» благодаря обширному историческому материалу получило признание как ценный труд по истории древней церкви. В частности, его использовал в 1935 г. Заместитель патриаршего местоблюстителя митрополит Сергий (Страгородский; впоследствии патриарх Московский и всея Руси) в работе над статьёй «Значение апостольского преемства в инославии» («Журнал Московской Патриархии», 1931–1935 гг.). Исследование Лоллия «Александрия и Египет» сохраняет научную актуальность, в 1978–1984 гг. публиковалось в журнале «Богословские труды», в 2001 г. вышло вместе с другими богословскими работами Лоллия отдельным изданием.