Перед наступающими в сентябре 1939 года советскими войсками выехали за границу гродненский епископ Савва (Советов) и викарный епископ виленской епархии Матфей (Семашко). В этих условиях епископ Пантелеимон сообщил духовенству Гродненской епархии, что принимает на себя управление ею. В начале октября 1939 года написал в Московскую патриархию просьбу о присоединении к Русской православной церкви и о возвращении его на Пинско-Новогрудскую кафедру. Митрополит Сергий (Страгородский) 17 октября 1939 года назначил его епископом Пинским и Новогрудским с правом ношения бриллиантового креста на клобуке и званием экзарха Патриархии, ввиду поручения «принять в общение с Патриархией и в свое ведение всех тех областей вновь присоединенной территории, кто пожелает от автокефалии войти в сношение с Патриархией». До конца 1939 года этот указ не получил.