В декабре 1925 г. епископ Сергий (Лавров) был арестован и впоследствии присоединился к обновленческому расколу. В начале феврадя 1926 г. в Ташкент вернулся из ссылки епископ Лука (Войно-Ясенецкий). В докладе в патриархию Лука (Войно-Ясенецкий) высоко оценил способности Мелхиседека: «Хотя епископ Мелхиседек не имеет даже среднего образования, но знающие его весьма высоко отзываются о его благочестии, верности, смирении и примерной жизни, о высоком похвальном отношении к пастырским обязанностям». Поскольку тайное рукоположение могло вызвать сомнения в его каноничности, Лука (Войно-Ясенецкий) направил Мелхиседека в Московскую патриархию для снятия наложенного на него епископом Сергием (Лавровым) запрещения, утверждения хиротонии и получения назначения на епископскую кафедру. Лука (Войно-Ясенецкий) просил митрополита Сергия Страгородского) назначить Мелхиседека викарным епископом Туркестанской епархии. 21 мая 1926 г. митрополит Сергий Страгородский) издал резолюцию: «Ввиду того что запрещённые епископом Сергием архимандрит Мельхиседек и другие не признавали его не из любоначалия, а по искреннему опасению потерять чистоту православия... признать запрещение наложенным неправильно и потому отменить». В Московской патриархии Мелхиседек получил подтверждение своей архиерейской хиротонии и назначение епископом Уразовским, викарием Воронежской епархии. 30 октября 1926 г. был назначен епископом Пишпекским, викарием Туркестанской епархии. Управлял православными приходами на территории Киргизии. В 1927 г. провёл съезд местного духовенства. 6 ноября 1929 г. решением митрополита Сергия Страгородского) и Временного Синода был освобождён от управления Пишпекским викариатством и определён в распоряжение Ташкентского и Туркестанского митрополита Никандра (Феноменова). После ареста пребывавшего в Ташкенте на покое епископа Луки (Войно-Ясенецкого) в 1930 г. Мелхиседек стал инициатором коллективного прошения о его освобождении. 11 августа 1931 г. назначен управляющим Челябинской епархией. Проживал в городе Троицке (ныне Челябинской области). С конца 1931 г. носил титул епископа Курганского, по-прежнему проживал в Троицке. 19 ноября 1932 г. был арестован. Сначала ему предъявили обвинение в спекуляции лампадным маслом и свечами, а также в организации нелегальных религиозных собраний в связи с появлением в Троицке почитаемой странницы Евдокии Маханьковой. Впоследствии обвинения в спекуляции с Мелхиседека были сняты, но его обвинили в руководстве «организованной контрреволюционной группировкой церковников». По коллективному делу проходила большая группа троицкого духовенства во главе с Мелхиседеком. На допросах он не скрывал, что «...вёл с верующими частные беседы, убеждал их в том, чтобы они не забывали Бога, ходили в церковь, молились Богу и не слушали атеистов-безбожников, ведущих борьбу с религией и православной церковью. С методами их борьбы я не согласен и рассматриваю эти методы как кощунство и гонение на Православную церковь». 22 апреля 1933 г. приговорён особым совещанием при Коллегии ОГПУ к пяти годам заключения. Был отправлен в Новосибирск для дальнейшего этапирования в Сибирский исправительно-трудовой лагерь. 1 июля 1933 г. направлен спецконвоем в город Фрунзе (ныне Бишкек, Киргизия), 23 октября того же года переведён в среднеазиатское представительство ОГПУ в Ташкенте. В тот же день Особая тройка Полномочного представительства ОГПУ в Средней Азии увеличила ему срок заключения до десяти лет исправительно-трудового лагеря. Дальнейшая судьба Мелхиседека исследователям не известна.