Den 21. desember 1816 mottok den da allerede 47 år gamle Giustiniani prestevielsens sakrament. Allerede året etter ble han titularerkebiskop av Tyrus; han ble bispeviet av kardinaldekan Alessandro Mattei i Peterskirken. Etter bispevielsen var Giustiniani apostolisk nuntius i Spania. På grunn av liberale oppstander måtte han i begynnelsen av 2823 flykte til Bordeaux. Først etter at kong Ferdinand VII kunne gjenvinne sitt herredømme med fransk hjelp, vendte Giacomo Giustiniani tilbake til Spania.