15 июня 1923 г. Лев был арестован и заключён в тюрьму Екатеринбурга по обвинению в «организации под флагом автокефалии контрреволюционного нелегального сообщества». Вместе с епископом были арестованы больше двадцати священнослужителей и мирян. На допросах Лев заявил, что не признаёт решений обновленческих органов, однако «ни в проповедях, ни в частных беседах с верующими или кем-либо я никаких политических тем [не затрагивал]». В августа того же года Лев вместе с 12 другими обвиняемыми по делу был этапирован в Москву и заключён в Бутырскую тюрьму. В это время вышедший на свободу патриарх Тихон (Беллавин) признал каноническими епископские хиротонии, совершённые в период Уфимской автокефалии, в том числе подтвердил каноничность архиерейства Льва. 14 декабря 1923 г. Комиссия по административным высылкам НКВД приговорила Льва к трём годам ссылки в Хиву. Затем место ссылки было изменено: Лев был отправлен в город Казалинск (ныне на территории Казахстана). С осени 1924 г. отбывал ссылку в Туркмении, сначала в Теджене, а с осени 1925 г. – в Полторацке (ныне Ашхабад), где служил в церкви регентом. Во время ссылки не прекращал проповедническую деятельность, устраивал в частных домах и на квартирах молитвенные собрания с участием до 30–40 человек. В 1926 г. после отбытия срока ссылки освобождён с запретом на проживание в шести крупнейших городах страны и на Урале. Избрал для проживания Казань, служил в казанском Зилантовом монастыре в честь Успения Пресвятой Богородицы, где в то время существовала женская православная община. В декабре 1927 г. со Льва были сняты ограничения на выбор места жительства. Заместитель патриаршего местоблюстителя митрополит Сергий (Страгородский; впоследствии Патриарх Московский и всея Руси) назначил Льва правящим архиереем Алма-Атинской епархии, преобразованной из Семиреченского викариатства на юго-востоке Казахстана. В январе 1928 г. он прибыл в Алма-Ату. Архиерейское служение Льва в Казахстане совпало с периодом новых гонений на церковь. Епископ пытался противодействовать закрытию храмов, обличал на проповедях пассивность прихожан в деле защиты христианской веры. В августе 1929 г. Льва арестовали в Алма-Ате по обвинению в антисоветской агитации и организации противодействия властям. 3 ноября 1929 г. особым совещанием при Коллегии ОГПУ Лев был приговорён к трём годам заключения в исправительно-трудовом лагере. Отбывал заключение в Северных лагерях особого назначения – в городе Котласе и на Коржинском лесозаготовительном пункте. Трудился на хозяйственных работах, на разгрузке леса, был санитаром в лазарете.