Han ble hjelpebiskop av Tours den 7. mai 1920 og koadjutor for biskopen der. Villerabel ble bispeviet av av sin fetter, André du Bois de La Villerabel, biskop av Amiens. Medkonsekrerende var biskop Gabriel-Roch de Llobet av Gap og biskop Léon-Auguste-Marie-Joseph Durand.