В конце июня 1857 года архиепископ Иннокентий был вызван в Петербург для присутствия в Святейшем Синоде. Его участие в работе высшего органа церковного управления помогло благополучно разрешить вопрос об открытии викариатства на Ситхе и в Якутске. Кафедру решено было перевести в Благовещенск.

Вернувшись из Петербурга, преосвященный Иннокентий переселился в Благовещенск, где так же неутомимо, так же ревностно продолжал дело своего служения, неусыпно заботясь о поддержании православия в епархии. Отсюда он также предпринимал частые путешествия по Амуру и по другим областям для личного надзора и наставления новообращенных. Но преклонные лета и плохое здоровье заставляли его задумываться об отдохновении. Но не к покою от трудов, а к новой деятельности готовил архиепископа Иннокентия Промысел Божий. В 1867 году скончался Московский митрополит Филарет и на место почившего был назначен архиепископ Иннокентий. Сам преосвященный Иннокентий был поражен этой вестью более всех. Прочитав депешу, он изменился в лице и несколько минут был в раздумье. Затем целый день оставался один, а ночью долго и усердно молился, стоя на коленях. Дивился он собственной судьбе: сын бедного сельского пономаря, которому во время оно и в пономари, на место отца, невозможно было попасть, делается преемником великого архипастыря, одним из первых иерархов Русской Церкви — митрополитом Московским!

С глубоким смирением принял преосвященный Иннокентий новое свое назначение и стал собираться в путь. Излишне говорить, с каким чувством радости и благоговения встречали его жители сибирских городов, через которые ему приходилось проезжать по пути в Москву. В первый раз на своем веку видели они митрополита. С особой торжественностью приветствовали митрополита Иннокентия в его родном Иркутске, где из-за распутицы он пробыл довольно долго и несколько раз совершал литургию в сослужении с другими архиереями.

Наконец 25 мая 1868 года, вечером, огласивший всю Москву колокольный звон возвестил о прибытии в столицу ее нового архипастыря. На другой день высокопреосвященный Иннокентий, митрополит Московский и Коломенский, вступил в Большой Успенский собор, на ступенях которого произнес речь, исполненную истинного смирения. «Кто я, — говорил он, — дерзающий восприять и слово и власть моих предшественников? Ученик отдаленнейшего времени, отдаленнейшего края и в отдаленной стране проведший более половины своей жизни; не более как смиренный делатель на ниве Христовой, учитель младенцев и младенчествующих в вере».

С таким смирением вступал преосвященный Иннокентий в новое свое служение. Ему было уже более семидесяти лет, он был удручен болезнью, почти слеп, но все-таки был преисполнен сил и рвения к деятельности. За новыми заботами он не забывал своего миссионерского призвания. С целью проповеди Евангелия на окраинах России им было учреждено миссионерское общество. Открытое в Москве в январе 1870 года, оно встретило большое сочувствие во всех уголках России. Во многих епархиях были открыты соответствующие комитеты. Но главной его заботой оставалось наставление народа в истинах христианской веры и нравственности.

Однако среди всех пастырских трудов и забот старость недуги телесные давали о себе знать. Митрополит дважды ходатайствовал об увольнении на покой, однако просьбы его были отклонены. С некоторого времени ему пришлось отказаться от поездок по епархии, которые теперь за него совершали его викарии. С середины 1878 года митрополит Иннокентий почти непрерывно хворал и даже отменил в конце этого года поездку в Петербург для присутствия в Святейшем Синоде. На Страстной неделе, почувствовав приближение кончины, он попросил себя пособоровать. Последний раз приобщался в Великий четверг. 30 марта 1879 года он потребовал к себе преосвященного Амвросия (позднее епископа Харьковского) для чтения канона на исход души, а 31 марта в 2 часа ночи его не стало.

«Дайте знать, — говорил, умирая, преосвященный, — чтобы при погребении моем речей не было, в них много похвал. А проповедь по мне скажите, она может иметь назидание, и вот текст для нее: от Господа стопы человеку исправляются (Пс. 36, 23)».

На другой день в одиннадцать часов утра колокол Ивана Великого возвестил москвичам о кончине их святителя, а 5 апреля тело почившего было предано земле рядом с могилой митрополита Филарета в Троице-Сергиевой Лавре.

Не оставляет Господь Своих праведников и, предуготовляя им место в Царствии Небесном, заботится о их прославлении среди верных чад Своих под омофором земной Церкви. В марте 1974 года на заседании Святейшего Синода Православной Церкви в Америке был поднят вопрос о канонизации приснопамятного просветителя Аляски митрополита Московского и Коломенского Иннокентия (Вениами-нова). 8 мая того же года американские иерархи обратились к Матери-Церкви в Москву с просьбой изучить вопрос о возможной канонизации митрополита Иннокентия, если на то изволится Духу Святому и Священному Синоду Русской Православной Церкви.

Три года ушло на изучение бережно собранных в США и на родине святителя свидетельств о его жизни и равноапостольных трудах. А 23 сентября (6 октября по новому стилю) 1977 года Священный Синод Русской Православной Церкви, воздав славу и хвалу Господу, определил: приснопамятного митрополита Иннокентия, святителя Московского и апостола Америки и Сибири, причислить к лику святых, благодатию Божиею прославляемых, и совершать его память дважды в год — 31 марта, в день блаженной кончины, и 23 сентября — в день его прославления. 10 июня память святителя Иннокентия празднуется вместе со всеми Сибирскими святыми, прославленными в 1984 году.