Pius X. kreierte Pater Billot im Konsistorium vom 27. November 1911 zum Kardinal und ernannte ihn kurz darauf zum Kardinaldiakon mit der Titeldiakonie "Santa Maria in Via Lata". Kardinal Billot nahm nach Pius’ Tod am Konklave 1914 und am Konklave 1922 teil. Er war einer der drei Kardinalspräsidenten der Päpstlichen Universität Heiliger Thomas von Aquin (Angelicum) in Rom, gemeinsam mit Benedetto Lorenzelli und Michele Lega; wahrscheinlich aufgrund dieser Tätigkeit wurde er am 6. Februar 1923 in die Päpstliche Bibelkommission berufen.