30 декабря 1949 г. освобождён от должности начальника миссии, до апреля 1950 г. был заместителем нового руководителя миссии Порховского епископа Владимира (Кобца). 25 мая 1950 г. назначен настоятелем храма во имя святых Адриана и Наталии в городе Бабушкине (ныне в черте Москвы). 4 января 1951 г. переведён в московский храм во имя преподобного Пимена Великого. 7 июня 1953 г. хиротонисан во епископа Астраханского и Сталинградского. Хиротонию в патриаршем Богоявленском соборе в Елохове возглавил Патриарх Московский и всея Руси Алексий I (Симанский). В Астрахани Леонид вступил в конфликт с местными властями, перенёс инфаркт; вернулся в Москву. 9 февраля 1954 г. назначен управляющим Пензенской епархией. В 1954–1955 гг. под его руководством были капитально отремонтированы и благоустроены кафедральный Успенский собор и Митрофановский храм Пензы, необходимый ремонт провели и в других храмах епархии. В 1958 г., когда началась инициированная Никитой Сергеевичем Хрущёвым антицерковная кампания, ситуация в Пензенской епархии стала ухудшаться. Леонид был вынужден прекратить рукоположения в духовный сан, властями принимались меры к пресечению паломничеств к почитаемым святыням. В 1959 г. из 33 ранее действовавших в Пензенской епархии храмов было закрыто пять, в начале 1960 г. – ещё три церкви. 22 марта 1960 г. Леонид был назначен епископом Калужским и Боровским. 9 мая того же года возведён в сан архиепископа. Из-за болезней мало участвовал в жизни епархии, церковная жизнь которой была расстроена гонениями со стороны местных властей; количество действующих храмов сократилось с 37 до 28. С конца 1961 г. Леонид жил в Москве. 19 июля 1962 г. освобождён от управления Калужской епархией и уволен на покой «в связи с болезненным состоянием». 11 мая 1963 г. награждён правом ношения креста на клобуке. 14 мая того же года, после выздоровления, Леонид вновь приступил к управлению Калужской епархией. 29 мая 1963 г. последовало определение о назначении Леонида епископом Ивановским и Кинешемским. В это время гонения властей на церковь шли уже на убыль. В 1963–1964 гг. в Ивановской и Кинешемской епархии было закрыто три храма (в том числе Троицкий собор в Кинешме). 30 марта 1964 г. Леонид был назначен архиепископом Харьковским и Богодуховским. Последние годы тяжело болел. Скончался в Москве. Отпевание Леонида в храме Адриана и Наталии в Бабушкине возглавил Таллиннский и Эстонский архиепископ Алексий (Ридигер; впоследствии Патриарх Московский и всея Руси Алексий II). Похоронен на московском Бабушкинском кладбище.