Fu eletto patriarca ecumenico di Costantinopoli l'11 aprile 1769, in un momento in cui i cristiani erano perseguitati a seguito della rivolta di Orlov e del ritiro delle forze russe; molti cristiani infatti avevano aiutato i russi, incitati anche dalle esortazioni dell'ex patriarca Serafino II e di altri prelati. Teodosio si sforzò di salvare i monasteri del Monte Athos dalla demolizione, liberò prigionieri, sostenne scuole e monasteri e, con la cooperazione con il Patriarca di Gerusalemme Sofronio V, riuscì a mantenere la Terra Santa sotto la giurisdizione della Chiesa ortodossa. Infine, cercò di dare una soluzione conciliante alla questione dei Kollyvades del Monte Athos.