Pave Pius IX eleverte ham den 20. april 1849 til kardinalbiskop av det suburbikarbispedømmet Albano. Fra 1854 til 1860 ledet kardinal Patrizi Naro som prefekt rituskongregasjonen. Fra 10. oktober 1860 til sin død var han sekretær for kongregasjonen for den romerske og almene inkvisisjon. Han var fra 1867 til 1876 erkeprest for patriarkalbasilikaen San Giovanni in Laterano.