Finskekrigen i 1808-09 tvang Franzén til å bestemme seg for om han skulle bli i Finland eller flytte til Sverige. Sommeren 1811 utvandret han fra storfyrstedømmet Finland til Sverige for å tiltre stillingen som prest i Kumla församling i Strängnäs stift. Først i 1840 gjorde han igjen et kort besøk i Finland. I 1818 ble han utnevnt til Dr.theol. og i 1824 ble han prest i Klara församling i Stockholm før han ble utnevnt til biskop i Härnösands stift, hvor han flyttet i 1834 og ble fram til sin død. Härnösand domkirke ble bygd under hans bispetid og hans stift omfattet på denne tiden hele Sverige nord for erkestiftet. Franzén inspiserte mange av stiftets menigheter og skoler og var ikke redd for å fremme kritikk der han anså det for nødvendig.