В 1947 году Константин Нечаев успешно окончил Московскую Духовную семинарию, а в 1951 году – Московскую Духовную академию – первым по списку и со степенью кандидата богословия, полученной за сочинение «Значение христианской любви в аскетических воззрениях преподобного Симеона Нового Богослова». Как подававший большие надежды, Константин Нечаев был оставлен в академии преподавателем и одновременно профессорским стипендиатом по кафедре истории и разбора западных вероисповеданий (его стипендиатская работа – «Каталог богословско-исторической литературы по западным вероисповеданиям и патрологии III–V веков», 1953 год). Вскоре он был назначен доцентом, а затем профессором кафедры Священного Писания Нового Завета, где с 1957 года читал курс лекций.
15 февраля 1952 года Святейший Патриарх Алексий I рукоположил молодого преподавателя во диакона, а 4 декабря 1954 года – во иерея. Свое служение отец Константин проходил в крестовом патриаршем храме.
13 апреля 1959 года священник Константин Нечаев принял иноческий постриг, получив в монашестве имя Питирим, что свершилось не без Промысла Божия, ибо священнический род будущего Владыки ведет свое начало от клира святителя Тамбовского Питирима.
8 октября того же года инок Питирим был возведен Святейшим Патриархом в сан архимандрита и назначен инспектором Московских Духовных академии и семинарии.
Когда в 1960 году был создан сборник «Богословские труды» – периодическое издание, целиком посвященное богословской тематике, архимандрит Питирим вошел в состав его первой редколлегии, утвержденной 6 октября 1960 года решением Святейшего Патриарха Алексия I.
2 января 1962 года архимандрит Питирим был назначен ответственным редактором «Журнала Московской Патриархии» – ежемесячного официального органа Русской Православной Церкви.
Постановлением Святейшего Патриарха Алексия I и Священного Синода от 14 мая 1963 года инспектору Московской Духовной академии, редактору «Журнала Московской Патриархии» архимандриту Питириму (Нечаеву) определено было стать епископом Волоколамским, викарием Московской епархии, с назначением Председателем Издательского отдела Московской Патриархии.
23 мая 1963 года, в праздник Вознесения Господня, за Божественной литургией в Богоявленском патриаршем кафедральном соборе архимандрит Питирим был рукоположен во епископа Волоколамского. Хиротонию