Keiser Karl VI døde 20. oktober 1740, og valget av den nye keiseren truet med å forstyrre den europeiske balanse. Doria ble foreslått som ekstraordinær nuntius ved Riksdagen i Frankfurt. Han ble ordinert til diakon den 30. november 1740, ordinert til prest den 4. desember 1740 og utnevnt til titulærerkebiskop av bare én dag senere. Hans bispevielse fant sted 8. desember 1740 i San Sisto-kapellet i Quirinalpalasset i Roma av pave Benedikt XIV, assistert av Joseph Guyon de Crochans, biskop av Cavaillon, og Paul Alphéran de Bussan, biskop av Malta.