В 1913 году Владыка был назначен на Ярославскую и Ростовскую кафедру. Вскоре его возводят в сан митрополита. С 1918 года он является членом Высшего Церковного Управления и Священного Синода при Патриархе Тихоне. В 1922 году после своего заточения Патриарх Тихон передает митрополиту Агафангелу грамоту на право замещения Первосвятительского престола.
Когда обновленцы издают «Меморандум трех», претендуя на церковное управление, митрополит Агафангел издаёт Послание о своём вступлении во временное управление Русской Православной Церковью, где призывает верующих хранить в чистоте устои Церкви. За своё сопротивление обновленцам святитель немедленно подвергается аресту. Затем трёхлетней ссылке в Томскую губернию.
В своём завещании от 25 декабря 1925 года Патриарх Тихон называет митрополита Агафангела вторым кандидатом на должность Местоблюстителя Патриаршего Престола. Владыка Агафангел до конца жизни старался послужить делу церковного единения. Вернувшись из ссылок в Ярославскую епархию, митрополит отошел ко Господу в 1928 году.
В августе 2000 года на Юбилейном Архиерейском Соборе Русской Православной Церкви святитель Агафангел был причислен к лику святых новомучеников и исповедников Российских.
Ярославская митрополия