Подпись Мелхиседека с титулом «епископ Минский, митрополит Белорусский» появилась задним числом при публикации послания ВВЦС, составленного 22 декабря 1925 г., ещё во время пребывания Мелхиседека в тюрьме. 12 февраля 1926 г. Мелхиседек отправил из Москвы послание «Архипастырям и пастырям Церкви Белорусской», в котором не говорил о переходе в юрисдикцию ВВЦС, но заявил о сохранении им общего руководства Белорусской митрополией и поручил временное управление епархией в период своего отсутствия первому викарию Слуцкому епископу Николаю (Шеметилло). Мелхиседек не принимал какого-либо участия в деятельности ВВЦС, а в конце июня 1926 г. отошёл от григорианского раскола, принёс покаяние заместителю патриаршего местоблюстителя митрополиту Сергию (Страгородскому) и сложил с себя титул митрополита, сохранив титул епископа. 17 августа 1926 г. следственное дело в отношении Мелхиседека было прекращено, а подписка о невыезде аннулирована. В Минск он, однако, не вернулся. В Минской епархии в период отсутствия правящего архиерея обновленчество укрепило свои позиции. В феврале 1926 г. в Минск прибыл «архиепископ» Даниил Громовенко, в мае того же года обновленцы захватили кафедральный Петропавловский собор. 23 мая 1927 г. Мелхиседек был вновь арестован в Москве по обвинению в «использовании религиозных настроений масс в антисоветских целях». В связи с арестом митрополит Сергий (Страгородский) 13 июля уволил его на покой и назначил управляющим Минской епархией епископа Арсения (Смоленца), а 12 сентября того же года – епископа Павла (Вильковского). ОГПУ использовало арест Мелхиседека, чтобы склонить его к участию в организации неканоничной автокефальной Белорусской православной церкви (БПЦ), однако Мелхиседек от участия в этом категорически отказался. Автокефальная БПЦ была провозглашена в августе 1927 г. в Минске викариями Мелхиседека епископами Филаретом (Раменским) и Николаем (Шеметилло), которые ввели в автокефалистских церквах формулу поминовения за богослужением Мелхиседека как «митрополита». В это время Мелхиседек находился в Бутырской тюрьме. 17 сентября 1927 г. решением Коллегии ОГПУ он был освобождён под подписку о невыезде. Проживал на покое в Москве. 5 апреля 1928 г. возведён митрополитом Сергием (Страгородским) в сан архиепископа. В сентябре того же года назначен управляющим Енисейской и Красноярской епархией. Пребывал в Красноярске, где паства вначале приняла его отчуждённо, но затем стала относиться к архиерею с теплотой. 2 апреля 1931 г. Мелхиседек был вызван для участия в сессии Временного Патриаршего Священного Синода. 11 мая того же года прибыл в Москву. Вскоре скончался от сердечного приступа в Покровском храме на Нижней Красносельской ул., где он должен был сослужить заместителю патриаршего местоблюстителя при совершении епископской хиротонии. 20 мая митрополит Сергий (Страгородский) возглавил отпевание Мелхиседека в сослужении 18 архиереев. Был похоронен на Семёновском кладбище Москвы. После закрытия Семёновского кладбища в 1930 гг. могила была перенесена на московское Преображенское кладбище.