Сам Маркелла на церемонии не присутствовал, поскольку в мае-июле 1650 г. совершал с царского разрешения путешествие по обету из Вологды в Усть-Вымь для поклонения мощам Пермских святителей Герасима, Питирима и Ионы («Вологодские епархиальные ведомости»). Николай Иванович Суворов связывал с этим путешествием постройку Маркеллом в 1649–1653 гг. над святыми вратами Вологодского архиерейского дома церковь во имя Пермских святителей. В октябре 1649 г. Маркелл по царской грамоте «в соборной церкви, со всем освященным собором, и на посаде, и во всей своей архиепископии в городах и в уездах, и в монастырях, и по всем церквам, велел праздновать Пречистой Богородице, явлению чудотворной иконы Казанской» («Акты археологической экспедиции», том 4). Осенью 1654 г. до Вологды докатилась эпидемия чумы, уже охватившая другие регионы страны. 18 октября 1654 г. жители Вологды «обыденно» (за один день) поставили деревянную церковь во имя Всемилостивого Спаса, «от того дни мор на Вологде престал бысть» («Полное собрание русских летописей», тот 37). Церковь освящал сам Маркелл. В память об этом событии установилась традиция совершения 18 октября крестного хода из Софийского собора в Спасскую церковь. В своей обетной грамоте Маркелл предписал священнику и диакону Спасской церкви «давать из софейских и ис своих архиепископлих житных анбаров хлебную ругу» навечно. Иждивением Маркелла в 1657–1658 гг. был построен первый каменный двухъэтажный архиерейский дом с кладовыми и погребами. В 1654–1659 гг. Маркелл занимался строительством новой восьмигранной шатровой каменной колокольни вологодского Софийского собора. В 1657 г. по челобитной Маркелла был списан его долг в Костромской четверти (600 руб.) в счёт строительства новой крыши Софийского собора. В 1654 г. на пожертвованные царём Алексеем Михайловичем средства в вологодском в честь Сошествия Святого Духа на апостолов мужском монастыре (Галактионова Знаменская пустынь) были построены каменные церковь в честь Сошествия Святого Духа на апостолов, колокольня и тёплая трапезная церковь в честь иконы Божьей Матери «Знамение» над мощами преподобномученика Галактиона (взамен деревянной). В 1655 г. Маркелл организовал крестный ход, впоследствии ставший ежегодным, к мощам преподобномученика Галактиона с целью избавления города от затяжных дождей. 8 февраля 1650 г. к Вологодскому архиерейскому дому была приписана Княгинина пустынь (бывшая Капитонова), которую предстояло «построить софейскою домовою казной». Основанием послужило челобитье Маркелла, в котором он описывал плачевное состояние обители: «...Попа чёрного нет…, братья многие… помирают без даров и без покаяния…, церкви стоят без пения впусте, и у тех де церквей кровли и паперти обвалились», а в запустении пустынь «тому десять лет». Много внимания Маркелл уделял и владениям кафедры. Так, 31 марта 1647 г. подтвердил у царя жалованную грамоту вологодскому Софийскому собору на Никольский монастырь (Мокрой в честь святителя Николая Чудотворца пустынь) от 20 июля 1620 г. В декабре 1647 г. Маркелл продал свой двор в Китай-городе в Москве патриарху Иосифу. В 1649 г. указом царя Алексея Михайловича в ведение архиерейского дома была передана Богословская Кохтышская пустынь. В 1658–1659 гг. произошёл спор между Вятской и Вологодской епархиями по поводу принадлежности к одной из них города Яренска с уездом, который патриархом был передан Вятской кафедре при её учреждении. Причиной затруднений стал, по мнению Вятского епископа Александра, поступок патриаршего дьяка Ивана Калитина, который, «норовя вологодскому архиепископу…, учинил выписку неправо».