Fagerheim var 1943–44 nestkommanderende og feltprest ved Den norske garnisonen på Svalbard. I 1944 kom han til Finnmark som kaptein og feltprest i 2. Bergkompani. Etter krigen tjenestegjorde han som feltprest ved Distriktskommando Nord-Norge og Distriktskommando Vest-Norge, inntil han i perioden 1949–53 ble brigadeprest ved Tysklandsbrigaden og deretter brigadeprest ved Brigaden i Nord-Norge. Etter dette var han i en tid sokneprest i Hamarøy og endelig sokneprest i Sirdal 1961–77.