В Ликии угодник Божий, желая окончить свою жизнь в безвестности, вступил в братство обители, именуемой Святым Сионом. Но Господь вновь возвестил ему в видении, что ожидает от него не подвигов безмолвия, а пастырского служения людям в миру. Святой Николай, избегая человеческой славы, отправился не в Патары, где все его знали, а в Миры, главный город Ликийской области (ныне небольшое селение в Турции).
В то время в Мирах скончался архиепископ Иоанн, и епископы Ликии собрались для избрания нового архипастыря. Их мнения по этому вопросу разделились, и потому решено было совершить совместную молитву, чтобы Господь Сам указал Своего избранника. Молитва была услышана: старшему из них Господь открыл, что надо посвятить во епископа человека по имени Николай, который первым придет утром в храм. Так святой Николай, по воле Божией, стал первосвятителем Ликийской Церкви.
В новом служении укрепляло подвижника видение, в котором Господь Иисус Христос подавал ему Евангелие, а Пречистая Богоматерь возлагала на него омофор.
В сане епископа святитель Николай остался, как прежде, кротким, смиренным и милосердным, исполняя слово Евангелия: «…да светит свет ваш пред людьми, чтобы они видели ваши добрые дела и прославляли Отца вашего Небесного» (Мф. 5, ́6).
Одежды он носил простые, весь день проводил в трудах и только в конце дня вкушал постническую пищу. Для каждого человека — богатого и бедного, старого и юного, здорового и убогого — святитель Николай был неиссякаемым источником благодеяний. Оказывая помощь в житейских нуждах, он более всего заботился об исцелении греховных язв.
В период гонения на христиан, воздвигнутого императором Диоклитианом (284–305), когда пострадали священномученики Анфим Никомидийский (память 3 сентября), Автоном Италийский (память ́2 сентября), Петр Александрийский (память 25 ноября) и другие, святитель Николай вместе со многими христианами был заключен в темницу. Он стойко переносил голод и жажду, ободрял узников, убеждал их не страшиться мук и до конца исповедовать свою святую веру. Святитель готовился к мученической смерти, но Господь сохранил Своего избранника для пользы Церкви.
Новый император Константин Великий (324–337) прекратил гонение на христиан и освободил исповедников, даровав Церкви свободу и мир.
Святитель Николай вернулся к своей пастве. Он продолжал мудро управлять ею, а также старался просветить светом христианства язычников, уничтожал капища, сокрушал идолов.
В те годы возникла ересь лжеучителя Ария, дерзнувшего отрицать единосущие Господа нашего Иисуса Христа со Безначальным Его Отцом. Для осуждения лжемудрствования в 325 году был созван в городе Никее I Вселенский Собор. В числе более 300 участников Собора был и святитель Николай. Услышав богохульные речи Ария, святитель Николай, ревностный хранитель чистоты Православия, не стерпел такой дерзости и ударил еретика по щеке. За это отцы Собора сняли с него сан епископа и заключили под стражу. В ту же ночь некоторым участникам Собора было такое же видение, которого сподобился ранее сам святитель Николай: Господь Иисус Христос вручал ему Евангелие, а Пресвятая Богородица возлагала на него омофор. Тогда отцы поняли, что Господу было угодно дерзновение святителя Николая, и, воздав ему честь, возвратили знаки епископского сана.