Den 6. mars 1948 ble Mayer utnevnt av pave Pius XII til koadjutorbiskop av Campos og titulærbiskop av . Han ble ordinert til biskop den 23. mai av den apostoliske nuntius til Brasil, erkebiskop Carlo Chiarlo. Medkonsekratorer var biskopen av Piracicaba, Ernesto de Paula, og biskopen av Jacarezinho, Geraldo de Proença Sigaud S.V.D.