W tym czasie biskup Dionizy – razem z metropolitą Jerzym i biskupem pińsko-nowogrodzkim Pantelejmonem – jednoznacznie poparł starania o autokefalię przeciwko zwolennikom utrzymania status quo, biskupom Eleuteriuszowi (wileński) i Włodzimierzowi (grodzieński). Zwolennicy autokefalii widzieli w takim postępowaniu jedyną szansę na pokojowe ułożenie stosunków między państwem a Kościołem prawosławnym, postrzeganym jako instytucja ściśle związana z Rosją. Dlatego po kolejnym spotkaniu z ministrem Ratajem, który potwierdził dążenie rządu do usamodzielnienia się prawosławia w Polsce, wymienieni trzej biskupi zgodzili się – zgodnie z prawem kanonicznym – wystąpić o przyznanie autokefalii do patriarchy Moskwy. W oświadczeniu złożonym na ręce ministra zadeklarowali, że radzi są poświęcić się pracy na korzyść Cerkwi na podstawie autokefalii. Zdaniem Mirosławy Papierzyńskiej-Turek biskup Dionizy, podobnie jak Pantelejmon i metropolita Jerzy, nie był w tym okresie całkowicie przekonany co do konieczności autokefalizacji prawosławia w Polsce. Był jednak zdania, że obok zachowania lojalności wobec patriarchy Moskwy niezbędne jest zadbanie o dobre stosunki z rządem II RP.