Biskup Melchizedek został wybrany na metropolitę białoruskiego i mińskiego i przyjął tę godność mimo próśb patriarchy Tichona o odmowę przyjęcia jednostronnie nadanego tytułu.
W 1924 Melchizedek (Pajewski) został oskarżony o ukrywanie kosztowności cerkiewnych przed konfiskatą i skazany na trzy lata pozbawienia wolności w zawieszeniu. Powodem łagodnego wyroku był fakt, iż przed sądem w Mińsku zebrał się tłum wiernych, co skłoniło władze bolszewickie do demonstracyjnego uwolnienia popularnego hierarchy. Już w roku następnym duchowny został jednak zmuszony do wyjazdu do Moskwy, tam zatrzymany i sądzony razem z metropolitą moskiewskim Piotrem. Przetrzymywany w więzieniu na Butyrkach, duchowny został ostatecznie zwolniony po podpisaniu zobowiązania do pozostawania w Mińsku. Po powrocie na Białoruś metropolita Melchizedek przyłączył się do ruchu grigoriewców, jednak już w czerwcu 1926 ogłosił jego porzucenie i złożył przez zastępcą locum tenens Patriarchatu Moskiewskiego metropolitą Sergiuszem akt pokutny, rezygnując również z tytułu metropolity. Metropolita Sergiusz powierzył mu dalszy zarząd eparchią mińską. W maju 1927 został ponownie aresztowany i uwięziony na Butyrkach, pod zarzutem wykorzystywania „przesądów religijnych mas” w celach działalności antyradzieckiej.