4 marca 1873 złożył wieczyste śluby mnisze, przyjmując imię Hilarion. 11 marca tego samego roku otrzymał godność ihumena, zaś dwa miesiące później został przełożonym monasteru Trójcy Świętej w Smoleńsku z godnością archimandryty i dziekanem monasterów eparchii smoleńskiej i wiaziemskiej. W 1878, dzięki rekomendacji byłego arcybiskupa smoleńskiego Antoniego, został namiestnikiem Ławry Pieczerskiej. 30 marca 1884 Świątobliwy Synod Rządzący nominował go do przyjęcia chirotonii biskupiej z tytułem biskupa priłuckiego, wikariusza eparchii połtawskiej. Ceremonia ta odbyła się 29 kwietnia tego samego roku w soborze Trójcy Świętej Ławry Aleksandra Newskiego z udziałem konsekratorów: metropolity petersburskiego i ładoskiego Izydor, arcybiskupów warszawskiego i chełmskiego Leoncjusza, twerskiego Sawy, jarosławskiego i rostowskiego Jonatana oraz biskupa ładoskiego Arseniusza. Siedzibą biskupa pryłuckiego była Połtawa, pozostawał on przełożonym monasteru Podwyższenia Krzyża Pańskiego w Połtawie.
W 1886 Święty Synod wyznaczył biskupa Hilariona do objęcia katedry połtawskiej. Urząd ten pełnił do śmierci.