Den 7. januar 1997 ble han utnevnt til prefekt for Vatikanets hemmelige arkiv. Sergio Pagano ble medlem av Det pavelige vitenskapsakademi og Den pavelige komité for historiske studier. I 2000 ble han akseptert som et tilsvarende medlem i sentraldirektoratet for og i i Roma. I 2005 ble han æresmedlem av og medlem av for promotering og studier av det latinske språk. Fra 2007 til 2012 var han også vitenskapelig direktør for det historiske arkiv i erkebispedømmet Lucca.