1895 ernannte ihn Papst Leo XIII. zum Bischof von Città della Pieve. Die Bischofsweihe spendete ihm am 5. Mai 1895 in der Kathedrale von Fermo Amilcare Kardinal Malagola, Erzbischof von Fermo; Mitkonsekratoren waren Luigi Bonetti, Bischof von Montalto, und Roberto Papiri, Bischof von Macerata e Tolentino. 1904 wurde Giovanni Tacci Porcelli Apostolischer Delegat in Konstantinopel für die unierten Katholiken des östlichen Ritus sowie patriarchaler Vikar für die Katholiken des Lateinischen Ritus. Am 10. März 1905 wurde er zum Titularerzbischof von "Nicaea" erhoben, behielt aber sein Bistum als Erzbischof "ad personam". 1907 ernannte ihn Papst Pius X. zum Apostolischen Nuntius in Belgien, 1911 zum Internuntius in den Niederlanden. 1916 wurde Giovanni Tacci Porcelli Präfekt des Päpstlichen Hauses, 1918 Präfekt des Apostolischen Palastes. Papst Benedikt XV. nahm ihn 1921 als Kardinalpriester mit der Titelkirche "Santa Maria in Trastevere" in das Kardinalskollegium auf. Er nahm am Konklave 1922 teil, bei dem Pius XI. zum Papst gewählt wurde. Von 1922 bis 1926 war er Sekretär der Kongregation für die orientalischen Kirchen.