I Moskva bispeviet D'Herbigny den 21. april 1926 Pie Eugène Neveu, som til da var sogneprest i den katolske menighet i gruvebyen Makijivka i Ukraina, og innsatte ham til sogneprest i Den hellige Ludvig av Frankrikes kirke i Moskva med den hemmelige rolle å være apostolisk administrator for den katolske kirke i regionen Moskva. Herbigny bispeviet den 10. mai samme år Aleksander Frison og Boļeslavs Sloskāns til biskoper og gav dem de tilsvarende oppdrag i Odessa og Mogilev. Den 13. august samme år bispeviet han også Antoni Malecki og utnevnte ham til samme rolle i Leningrad. Videre misjoner i Sovjetunionen fulgte. Prosjektet endte i katastrofe: alle nye biskoper ble arresterte. Åpenbart hadde sovjetisk etterretningstjeneste fått kunnskap om det hele og hadde ved sine agenter passet nøye på d'Herbigny under hans reise.