Кипучая и неустанная деятельность протоиерея И. Семашко, превосходящая, по-видимому, человеческие силы, была оценена императором Николаем Павловичем, и Семашко в 1829 г. назначен был викарным епископом и председателем консистории греко-униатской Белорусской епархии, с наименованием епископом Мстиславским и с правом присутствования в коллегии в Петербурге. Хиротония его совершена была 8 августа того же года митрополитом Булгаком, епископом Мартусевичем и католическим епископом Гедройцем в Римско-Католической церкви Св. Екатерины, что, по его словам, было для него весьма тягостно, так как совершалась она людьми, по духу и убеждениям ему чуждыми, но, принося присягу на верность папе, он произнес ее с пропуском несходных с его совестью мест.
Второго апреля 1833 г. Иосиф Семашко назначен был Литовским епископом и тогда же выразил желание присоединиться к Православной Церкви, о чем и подал просьбу в Святейший Синод, но по важным причинам желание его не было удовлетворено. Во всяком случае он получил уверение от министра Блудова, что недалек тот час, когда начатому им делу воссоединения будет дан желательный для него оборот.
Приняв в управление Литовскую епархию, епископ Иосиф отправился для обозрения ее, а также семинарии и училищ Литовской и Полоцкой епархий. Почти четыре месяца продолжалась его визитация, и везде, где он побывал, Семашко произвел на духовенство и народ самое плодотворное влияние. Желая приблизить дело воссоединения к скорейшей развязке, епископ Иосиф подал проект подчинить Униатскую коллегию Святейшему Синоду, но проект этот не встретил у русского правительства надлежащего сочувствия. Решено было только обновить высшую униатскую иерархию, и по указанию Иосифа в 1834 г. были назначены три епископа, а именно: Василий Лужинский — Белорусским, а Антоний Зубко и Иосафат Жарский — литовскими викарными епископами. Хиротония их совершена была митрополитом Булгаком, епископом Иосифом и латинским епископом Павловским. Иосафат Жарский сначала был католиком, затем вступил в орден базилиан и был в нем протоархимандритом, и наконец принял православие и умер Пинским епископом.
Нелишне заметить, что до 1831 г. вопрос о воссоединении униатов серьезно не поднимался. Вся работа по защите Униатской Церкви, главным образом, шла в том направлении, чтобы обезопасить ее от поглощения латинством. Решено было на первых порах очистить униатскую обрядность от латинства. С этой целью 4 февраля 1834 года в г. Полоцке состоялся съезд униатских епископов, и на нем по предложению епископа Семашко было постановлено: а) ввести во всех Униатских церквах богослужебные книги православного издания; б) устроить в Униатских церквах такие же иконостасы, какие существуют в Православных; в) ввести в употребление при униатском богослужении такую же утварь, какая существует в церквах Православных. Благодаря этим постановлениям униатские храмы должны были совершенно уподобиться и по внутреннему устройству, и по внешнему виду православным. Когда эти постановления коллегией были обнародованы, почти все униатское духовенство приняло их беспрекословно, за незначительным исключением.
Чтобы помочь Униатским церквам обзавестись православными богослужебными книгами, Российский Святейший Синод по ходатайству епископа Семашко разослал по церквам 1500 православных служебников и других церковных книг и назначил на каждую униатскую епархию по 500 рублей пособия для устройства иконостасов в беднейших приходах.
В том же 1834 г. епископ Семашко опять объехал униатские епархии и увидел, что воссоединение униатов принимает благоприятный оборот. Он повидался лично более чем с 800 священниками, собранными в определенных местах, беседовал с каждым из них, делал им нужные внушения и наставления и с удовольствием замечал, что многие из них не только без отвращения, но даже охотно обучались забытому, а некоторые и совершенно неизвестному, православному богослужению; что в духовенстве оживилась любовь к православной обрядности, оживилась и борьба с латинством.
Все это доставило ему немало радости, но немало было и противодействия как со стороны латинян, так и униатов. Латинская партия поддерживала молву, что принятие православных служебников есть уже присоединение к православию. Под влиянием этой партии были даже случаи протестов против введения православных служебников, но когда недовольным было разъяснено, что коллегия своими распоряжениями желает возвратить Униатскую Церковь к первобытной чистоте, то и те подчинились распоряжениям коллегии.
Как глубоко пала восточная обрядность в унии, видно из того, что из числа 800 церквей Литовской епархии было только 80 с иконостасами; но, хотя и не без затруднений, все церкви постепенно были снабжены иконостасами. Когда же епископом Иосифом сделано было распоряжение об изъятии из церквей органов, темный народ с духовенством поднял ропот, однако, несмотря на чинимые препятствия, дело кончилось тем, что в 1836 г. в Литовской епархии не было ни одного органа. Взамен органистов назначались дьячки, получившие образование в Жировицком дьячковском училище. Но самое трудное было в недостатке хороших священников. Большинство из них были люди необразованные, пропитанные духом латинства, немало было и дурных. Для устранения последних от дел епископ Иосиф сократил маленькие приходы, отчислив их священников за штат, зато в большие приходы назначены были лицам надежные. Из 800 приходов закрыли больше 130. Таким же образом поступил он и с монастырями, упразднив из них меньшие, а в больших заменил монахов базилиан и латинян монахами из южно-русских областей, хорошо знакомыми с православной обрядностью.
Заботился преосвященный Иосиф не только об ускорении преобразований в богослужении и в устройстве Униатских церквей, но также обратил серьезное внимание и на образование, и воспитание будущих кандидатов на священнические места. Его стараниями был подобран состав преподавателей Литовской греко-униатской семинарии из людей глубоко и всесторонне образованных и искренно преданных делу воссоединения. Благодаря этому Литовская семинария не только поставляла уже православных по убеждениям новопоставленных священников, но и действовала через своих воспитанников на убеждения их родителей. Новопоставленным иереям давала ставленные грамоты не на польском или латинском языках, как было прежде, а на церковно-славянском.
Среди таких многосложных трудов преосвященный Иосиф встречал препятствия на пути скорейшего воссоединения униатов и со стороны православных, предпочитавших частное обращение общему присоединению и тем затруднявших и замедлявших дело воссоединения. Такое положение дела для владыки Иосифа становилось весьма тягостным. Затруднения на каждом шагу утомили его бодрый дух до того, что он решился сам присоединиться к Православной Церкви, а все прочее предоставить промыслу Божьему. 24 сентября 1836 г. Иосиф обратился с письмом к Петербургскому митрополиту Серафиму с приложением прошения о присоединении его к православию. Узнав об этом, император Николай I потребовал от Иосифа через вновь назначенного обер-прокурора Святейшего Синода графа Протасова объяснения о причине такой решимости. В ответ на это Иосиф представил записку, в которой указал на неустойчивость, колебания и опасности, которым подвергался весь ход униатского дела, главным образом по той причине, что министр внутренних дел, главноуправляющий иностранными исповеданиями, по самому положению своему является как бы защитником латинского духовенства, и поэтому не может в надлежащей мере обращать внимание на религиозную сторону униатского дела. В той же записке он указал на неправильные действия православного духовенства, раздражавшие униатов, и на дерзкие поступки панов и ксендзов, совращавших униатов в латинство. Единственным выходом из таких затруднений, по мнению владыки Иосифа, могло бы послужить подчинение Униатской Церкви если не прямо Святейшему Синоду, то обер-прокурору Святейшего Синода. Записка имела полный успех, и в январе 1837 г. последовал Высочайший указ о передаче всех дел Греко-Униатской Церкви в ведение обер-прокурора Святейшего Синода. Так приближалось дело к развязке.
В июне 1837 г. епископ И. Семашко отправился, с Высочайшего соизволения, для обозрения церквей Литовской и Белорусской епархий. Задушевной мечтой его во время этой поездки было двинуть дело как можно ближе к воссоединению и указать правительству на готовность к этому униатского духовенства.
Обозревая эти епархии, владыка не только обращал внимание на то, в какой мере духовенством были пополнены распоряжения относительно уничтожения латинской обрядности в Униатских церквах, но и пользовался каждым удобным случаем для пробуждения в униатском духовенстве национального чувства, Разъяснял он также духовенству значение унии в деле слияния с латинством и указывал на постоянные стремления латинян к уничтожению и искоренению унии. Под влиянием этих бесед униатское духовенство начинало распознавать, где истина, где ложь, где порядок, где настроение. Эти поездки по епархиям и мирные беседы с духовенством имели громадное значение для дела воссоединения. Своим умелым обращением с духовенством и непреклонной справедливостью во всех своих словах и делах он вызывал к себе любовь и высокое уважение, и дело Униатской Церкви, таким образом, укреплялось и возрастало. Старые священники обучались служить по православному служебнику, молодые, выходившие из семинарии, являлись вполне подготовленными к воссоединению; церкви снабжались богослужебными книгами, облачениями, перестраивались и строились новые, уже по обряду восточному. Словом, Униатская Церковь преобразовывалась как во внутреннем, так и во внешнем своем устройстве. И все это делалось благодаря уму, энергии и необычайному такту преосвященного Иосифа.