Был ректором Киево-Софиевского духовного училища, инспектором Новгородской семинарии, бакалавром и помощником инспектора Санкт-Петербургской духовной академии. Вошёл в состав Духовной миссии в Иерусалиме. Шесть лет в Палестине, с поездками в Сирию и Египет, изучал религиозную жизнь Востока.

Вернувшись в Россию, в 1855 году был возведён в сан архимандрита и трудился в Санкт-Петербургской духовной академии, вплоть до ректорства. Ещё раз побывал на Востоке – настоятелем Посольской церкви в Константинополе. В 1856 – 1857 годах изучал жизнь иноков в монастырях на Афоне.

В 1859 году архимандрит Феофан был призван к епископскому служению в Тамбовской епархии, в 1863-ем – во Владимирской. Но всё настойчивее утверждалась в нём мысль об удалении от архиерейских дел для молитвы и богомыслия.

В 1866 году Синод уважил его прошение об увольнении «на покой» и назначил настоятелем Вышенской пустыни, где Преосвященный Феофан сложил с себя должность настоятеля ради звания простого инока. В 1872 году он устроил в своих келиях малую церквицу, где один совершал службы, наложив на себя подвиг строгого затвора.

Не имея личного общения, он плодотворно влиял на людей в письменном руководстве: выпустил свыше 3 000 печатных листов учёных трудов и никому не отказывал в частной переписке.

Духовная жизнь святителя в течение 22 лет затвора – сокровенная тайна. Он отошёл ко Господу на 79 году жизни, 6 января 1894 года. Мощи его положили в Казанском соборе Вышенской обители.

Канонизация святителя Феофана состоялась на Поместном Соборе РПЦ, посвящённом 1000-летию Крещения Руси. Сейчас мощи святого покоятся в храме преподобного Сергия Радонежского села Эммануиловки Рязанской области.