Od 2002 zarządzał parafią Świętej Trójcy w Hamilton i jednocześnie pełnił obowiązki administratora diecezji kanadyjskiej PNKK
W 2004 został proboszczem parafii Świętej Trójcy w Hamilton, która stała się w tym czasie głównym ośrodkiem diecezji kanadyjskiej PNKK z uwagi na schizmę parafii katedralnej w Toronto. W 2005 otrzymał stanowisko członka Rady Najwyższej PNKK
Sylwester Bigaj został wybrany biskupem podczas XXII Synodu PNKK w Manchester. Sakrę otrzymał 30 listopada 2006 w katedrze św. Stanisława w Scranton. Ingres odbył 26 maja 2007 w Hamilton. Jego głównym konsekratorem był biskup Robert Nemkovich, a współkonstruktorami biskupi: Tomasz Gnat, Tadeusz Pepłowski, Jan Dawidziuk, Jan Swantek i Antoni Rysz. W latach 2006–2013 sprawował funkcję biskupa diecezji kanadyjskiej PNKK. Łączył ją ze stanowiskiem proboszcza parafii Świętej Trójcy w Hamilton. W 2009 po połączeniu PNKK i Kościoła Polskokatolickiego w Kanadzie został ponadto proboszczem parafii katedralnej św. Jana Chrzciciela w Toronto. W 2008 był sygnatariuszem Unii Scrantońskiej.