После многолетних подвигов в посте, безмолвии и богомыслии, к которым приучился еще в темнице, в 1542 (1543) году Гурий был возведен на игуменство в Иосифовом монастыре. Он поставил себе правилом: не столько заботиться о внешнем благолепии обители, сколько о спасении вверенных ему душ. «Не добро, — говорил он, — монастыри богатити чрез потребу, они бо сим более пустуют». Такое управление обителью привлекало к ней много и иноков, и мирян. Почти девять лет настоятельствовал Гурий в Иосифовом монастыре; но темничное заключение расстроило его здоровье на всю жизнь, и он вследствие болезни сложил с себя начальствование и два года жил на покое, предаваясь подвигам поста и богомыслия. По воле царя святой Гурий в течение года управлял Троицким Селижаровым монастырем в Тверской епархии.
Для завоеванного царства Казанского собор архипастырей приступил к избранию архиепископа. Это место служения в тогдашнее время было чрезвычайно важно: здесь надлежало быть мужу с апостольской ревностью и чистотой души, чтобы благоплодно проповедовать святую веру незнающим ее. Поэтому и избрание архипастыря происходило необыкновенным образом. По совершении молебного пения Московским митрополитом Макарием из четырех жребиев взят был один со святого престола, и это был жребий св. Гурия; потом взят один из двух, и это был опять жребий того же избранника. В 1555 году, 3 февраля, святой Гурий собором архипастырей был рукоположен в сан архиепископа Казанского.
В новопокоренном царстве Казанском открыта, по определению собора 1555 года, новая архиепископия, к которой причислены: Казань, Свияжск, Нагорная сторона и вся Вятская земля. Вместе со святителем Гурием в далекий Казанский край отправились бывший архимандрит Старицкого Успенского монастыря, который жил тогда на покое в Иосифо-Волоколамской обители, святой Герман († 1567; память 6/19 ноября) и игумен Песношского монастыря святой Варсонофий († 1576; память 11/24 апреля). В них святитель Гурий провидел своих верных помощников и преемников.
Само путешествие святителя Гурия в Казанскую епархию стало миссионерским и патриотическим. На Красной площади в Москве 26 мая 1555 года, в неделю Святых отец, он освятил основание каменного Покровского собора (который впоследствии стал именоваться храмом Василия Блаженного), заложенного царем Иоанном Грозным в благодарность за взятие Казани. В соборной церкви Симонова монастыря святитель Гурий совершил Божественную литургию. В Симоновом монастыре в 1380 году были погребены тела героев Куликовской битвы — преподобных схимонахов Александра и Андрея. Святитель Гурий как бы брал у них благословение на продолжение их подвига — проповедь Православия в мусульманском мире, защита отечества, просвещение татарского народа и вовлечение его в культурное общение с Россией.
Новый первопрестольник Казанский был торжественно отпущен из Москвы на судах, сопровождаемый крестами и хоругвями. В каждом городе встречаем был молебствиями и сам совершал молебствия, так что все путешествие святителя до Казани было почти непрерывным молением. Достигнув границы своей епархии, там, где назначено было построить город Чебоксары, святитель по черте города совершил крестный ход и потом отслужил литургию. Еще поныне здесь чтится Владимирская икона Божией Матери, которой святитель благословил городок — будущий рассадник христианства между чувашами и черемисами. И так в течение всего путешествия освящались города и села, читалась особая молитва, составленная первым русским митрополитом святителем Иларионом († ок. 1053; память 21 октября/3 ноября).
28 июля 1555 года, в воскресенье, святитель Гурий прибыл в Казань. После Божественной литургии в соборе был читан синодик так, как он читался ранее в первую неделю Великого поста, чтобы новоосвященная епархия не потерпела в себе никакого лжеучения, но утверждалась в Православии.
На Казанской кафедре святитель Гурий в духе любви приводил к православной вере магометан и язычников, всех новокрещеных учил жить по заповедям Спасителя, ходатайствовал о нуждах татар, даже если они не принимали крещения. Труден был подвиг святителя. Татары, только что присоединенные Русским государством, переносили свою вражду и на христианскую веру. Каждый воскресный и праздничный день святитель Гурий проповедовал пастве. Он нес мир, любовь и доверие. Чтобы миссионерское дело развивалось успешно, святитель Гурий основал на второй год после своего прибытия Зилантов монастырь. В нем была устроена школа, в которой монастырские старцы обучали читать, писать и правильно понимать Священные книги. Даже царю очень понравилось такое начинание святителя, он писал Гурию: «Доброе это дело, помоги тебе Бог, хорошее дело — старцам учить детей и обращать поганых в веру Христову». Обучение детей шло так успешно, что казанцы и впоследствии никогда не начинали учить своих детей грамоте, не испросив благословения от святителя Гурия при его мощах усердной молитвой.