Αμέσως μετά την εκλογή του επισκέφθηκε ο πατριάρχης Δοσίθεος Β΄ την εμπιστευθήσαν σ’ αυτόν εκκλησία Ιεροσολύμων. Επίτροπό του διόρισε τον προκάτοχό του Νεκτάριο. Μετά από ένα έτος αναχώρησε σε περιοδεία για την αντιμετώπιση των μεγάλων χρεών της αδελφότητος. Η απουσία των πατριαρχών από τα Ιεροσόλυμα για διεξαγωγή εράνων ή επίλυση προβλημάτων ήταν συνηθισμένο φαινόμενο από τον ΙΕ΄ αιώνα και εξής.
Κατά την απουσία των πατριαρχών την ευθύνη των προσκυνημάτων και του ποιμνίου είχε η αδελφότητα, της οποίας, όπως είδαμε, ηγούμενος ήταν ο πατριάρχης. Γι’ αυτό και ονομαζόταν «πατήρ και πατριάρχης». Κέντρο ήταν η μονή του αγίου Κωνσταντίνου, «εις ζητείας» στέλνονταν και αγιοταφίτες αδελφοί, συνήθων οι έχοντες τον τίτλον του «πρωτοσυγγέλλου».
Υπήρχε κανονισμός για τα δικαιώματα. Σ’ αυτά συμμετείχαν εκ περιτροπής όλοι οι αγιοταφίτες αδελφοί. Για να γίνουν αγιοταφίτες, όφειλαν να έχουν έρθει από μικρή ηλικία ως «δόκιμοι» σε «γέροντες». Οι γέροντες τους αναλάμβαναν, τους παιδαγωγούσαν και τους προωθούσαν. Επικρατούσε δηλαδή τότε αυτό πού καλούμε «γεροντικό σύστημα» ή «σύστημα των γερόντων». Η ζωή στη Μονή ήταν κοινοβιακή. Από τα αξιώματα σπουδαιότερα ήταν του «Σκευοφύλακα» του αγίου Τάφου, του «Δραγουμάνου», δηλαδή του Διερμηνέα του Ιερού κοινού, του «Καμαράση», δηλαδή του έχοντος την εποπτείαν του πατριαρχικού κελίου και κατ’ επέκτασιν και των άλλων κελίων. Το αξίωμα αυτό είναι παρμένο από την αυλή των Ελλήνων ηγεμόνων των παραδουνάβιων χωρών.
Δύο αιώνες αργότερα προσέλαβε μεγάλη σημασία και το αξίωμα του «Αρχιγραμματέως». Στην εποχή πάντως του Δοσιθέου διακρίνονταν τα δύο πρώτα αξιώματα του σκευοφύλακα και του Δραγουμάνου και οπωσδήποτε του Επιτρόπου, ο οποίος αναπλήρωνε τον Πατριάρχη στη διοίκηση, συμβουλευόμενος και τη σύναξη των γερόντων, δηλαδή τη Σύνοδο, την οποία αποτελούσαν οι Επίσκοποι, οι αξιωματούχοι αδελφοί και οι εξέχοντες από τους μοναχούς. Επίτροπος διοριζόταν συχνά απλός μοναχός. Για τον τρόπο διοίκησης της αδελφότητος έγραψε ορισμένες διατάξεις αργότερα ο Δοσίθεος.
Στην πρώτη του περιοδεία (1669-1671) ο Δοσίθεος επισκέφτηκε την Κωνσταντινούπολη, την Αδριανούπολη και τη Βλαχία. Συγκέντρωσε ποσό 20.000 γροσίων, για να αντιμετωπίσει το χρέος των 100.000 γροσίων της αδελφότητος. Ενώ απουσίαζε, επισκέφτηκε την Ιερουσαλήμ ο πρώην Κωνσταντινουπόλεως Διονύσιος Γ΄, πού ανταποκρίθηκε στην έκκληση του Νεκταρίου για τη βοήθεια και πρόσφερε ποσό για τη δωρεά παρασκευή των προσφορών και διανομή τους στις εκκλησίες και τα μοναστήρια των Ιεροσολύμων. Η διάταξη αυτή τηρείται μέχρι σήμερα.
Στην απουσία του πατριάρχου εμφανίστηκε και πάλι το σιναϊτικό ζήτημα. Ο Σιναίου Ανανίας ζήτησε ανεξαρτησία από το θρόνο των Ιεροσολύμων και όταν απέτυχε, κατέφυγε στη Ρώμη και τη Μόσχα. Μετά την καθαίρεσή του επικυρώθηκαν τα δίκαια του Πατριαρχείου επί της Μονής Σινά με σιγίλιο (Πατριαρχική και Συνοδική επιστολή, πού περιέχει πατριαρχική και συνοδική απόφαση για κάποιο εκκλησιαστικό θέμα, και ανακοινώνεται στα εκκλησιαστικά πρόσωπα πού αφορά) του Πατριαρχείου Κωνσταντινουπόλεως.
Μετά την επιστροφή του το 1671, ασχολήθηκε ο Δοσίθεος με την ανακαίνιση του Ναού της Γεννήσεως στη Βηθλεέμ. Η σχετική άδεια είχε ληφθεί προηγουμένως με ενέργειες του Νεκταρίου. Ο ιεροδικαστής των Ιεροσολύμων είχε υποβάλλει λεπτομερή έκθεση των επισκευών στο βεζύρη Κωνσταντινουπόλεως και εκείνος είχε δώσει την έγκριση γι’ αυτές. Αυτή τη διαδικασία ακολουθούσαν, όταν επρόκειτο να ανοικοδομήσουν ή να επισκευάσουν ναούς. Βρέθηκαν καλοί Μυτιληναίοι τεχνίτες, μεταφέρθηκε η οικοδομική ύλη στη Γιάφφα και απ’ εκεί με καμήλες μέσω Ρέμλης στην Ιερουσαλήμ η ελαφρότερη. Για τη βαρύτερη κατασκευάστηκε ειδική άμαξα, πού έσυραν 40 βόδια. Ανάλογη οδός δεν υπήρχε και η κατασκευή της νέας, και η μεταφορά κράτησε 5 μήνες. Των εργασιών προΐστατο ο ίδιος ο Πατριάρχης. Η νέα οδός κατασκευάστηκε και δια τη μεταφορά της ξυλείας στη Βηθλεέμ. Αμέσως έπειτα ανακαινίστηκαν οι τοίχοι του ναού, η στέγη, ανοίχτηκαν τα παράθυρα, πού ήταν κλεισμένα, έγινε ορθομαρμάρωση στους τοίχους του σπηλαίου και γενικά ανακαινίστηκε εσωτερικά ολόκληρος ο Ναός.
Τεχνίτες ειδικοί από τη Χίο καλλιτέχνησαν το εικονοστάσι, άμφια και ιερά σκεύη πλούτισαν το Ναό. Λόγω αντιζηλίας και λόγω μεταφοράς (μετακομιδής) των οστών από το Λατινικό νεκροταφείο, πού είχαν αποκτήσει οι Λατίνοι επί της πατριαρχείας του Θεοφάνη, κινδύνεψε να δολοφονηθεί ο Δοσίθεος δύο φορές. Το όλο έργο συντελέστηκε εντός του έτους 1671. τα εγκαίνια του έργου αυτού σύνδεσε ο Δοσίθεος με τη χειροτονία του νέου αρχιεπισκόπου Σιναίου και με τη συγκρότηση μεγάλης συνόδου στη Βηθλεέμ (1672) για την αναίρεση των κατηγοριών πού αποδίδονταν στην Ορθόδοξη Εκκλησία, λόγω της προτεσταντίζουσας Ομολογίας επ’ ονόματι του Κυρίλλου Λούκαρη. η Σύνοδος κατεδίκασε την Λουκάρειο Ομολογία και ο Δοσίθεος εξέδωσε ορθόδοξη Ομολογία πίστεως με τον τίτλο «Εγχειρίδιον ελέγχον την Καλβινικήν φρενοβλάβειαν».
Η μελέτη των πατέρων της εκκλησίας και η ευρυμάθεια του τον βοηθούσαν να εκφράζει ορθά το αληθινό πνεύμα της ορθοδοξίας, πάντοτε βεβαίως με οδηγό και βάση τη βαθειά του πίστη. Γι’ αυτό και αναγνωριζόταν σαν σοφός και διδάσκαλος και πέρα από τα όρια των Ιεροσολύμων. Στην Κωνσταντινούπολη φρόντιζε να είναι ισόβιοι οι πατριάρχες, για να μη δημιουργούνται προβλήματα από τις συνεχείς αλλαγές, στις παραδουνάβιες χώρες, στη Ρωσία και την Κύπρο πολεμούσε τη λατινική προπαγάνδα με επιστολές και προσωπικές του μεταβάσεις.
Το 1673 ενώ βρισκόταν στην Κωνσταντινούπολη πληροφορήθηκε ότι ο ανακαινισθείς ναός της Βηθλεέμ κινδύνευε να καταστραφεί, λόγω συκοφαντίας ότι στην ανακαίνισή του είχαν συμπεριληφθεί πέτρες από μουσουλμανικούς τάφους. Οι μοναχοί στα Ιεροσόλυμα απέτρεψαν την καταστροφή με δωροδοκία του εξεταστή, πού είχε σταλεί από την Κωνσταντινούπολη, αλλά εκείνος επιστρέφοντας απαίτησε και άλλα ποσά από τον πατριάρχη Δοσίθεο. Του υποσχέθηκε ότι θα του χορηγήσει τα υποσχόμενα και πήγε κρυφά στην Αδριανούπολη, όπου κατόρθωσε να εκδώσει διάταγμα για την εξασφάλιση του ναού. Στη συνέχεια περιόδεψε τη Βλαχία και συγκέντρωσε χρήματα για την εξόφληση δυσβάστακτων χρεών της αδελφότητος.
Διαρκούσης αυτής της περιοδείας, ο Γάλλος πρεσβευτής στην Κωνσταντινούπολη, Κόμης De Nointel, υπό την προστασία του οποίου είχε συγκροτηθεί η μεγάλη σύνοδος της Βηθλεέμ, ζήτησε το 1673 την παράδοση των προσκυνημάτων στους Λατίνους. Όταν απέτυχε με ενέργειες του διερμηνέα της πύλης Παναγιωτάκη Νικουσίου, ζήτησε να επισκεφθεί τους Αγίους Τόπους ως προστάτης τους. Είχε μαζί του 40 συνοδούς, καλιτέχνες, ασιανολόγους κ.ά., με σκοπό να συλλέξει τους αρχαιολογικούς θησαυρούς.
Την Κυριακή των Βαΐων του 1674 θέλησαν να κοσμήσουν οι Λατίνοι το κουβούκλιο του αγίου Τάφου, προς τιμήν του πρεσβευτή, πού θα παρίστατο. Οι ορθόδοξοι αντέδρασαν, γιατί το θεώρησαν σαν προηγούμενο για μετέπειτα κατοχή. οι Λατίνοι επετέθηκαν και από τη συμπλοκή αυτή βγήκε ημιθανής ο μοναχός Κλήμης, πού πέθανε μετά από λίγο, ενώ ο σκευοφύλακας Ζακχαίος πληγώθηκε βαριά. Απειλητική επιστολή του Nointel προς το πατριαρχικό επίτροπο Νεκτάριο, τον ανάγκασε να δραπετεύσει στην Αίγυπτο μαζί μα άλλους Αγιοταφίτες.
Η απόπειρα να καταληφθεί ο Ναός της Βηθλεέμ, απέτυχε, γιατί ειδοποιήθηκε εγκαίρως ο ορθόδοξος λαός και συνέρευσε στο ναό. Μ’ αυτό τον τρόπο αποφεύχθηκε η κατάληψη του ναού. Το ταξίδι του Γάλλου πρεσβευτή δεν έφερε θετικά αποτελέσματα για τους Λατίνους, και έτσι αναχώρησε στην Κωνσταντινούπολη, όπου προσπάθησε να υψώσει το γόητρο του λατινισμού. Ενώ γίνονταν αυτά, ο πατριάρχης Δοσίθεος βρισκόταν στο Βελιγράδι. Εκεί έλαβε πληροφορίες γι’ αυτά τα συμβάντα.
Το μόνο όφελος από την επίσκεψη του De Nointel ήταν η κατάληψη του κουβουκλίου. Όταν το πληροφορήθηκε ο πατριάρχης Δοσίθεος, ήρθε από το Βελιγράδι στην Αδριανούπολη όπου εκδικάστηκε όλη η υπόθεση μεταξύ του και μεταξύ των Λατίνων από το Μ. Βεζύρη. Η γενναιότητα του Δοσιθέου, η άριστη γνώση της αραβικής και τουρκικής και προπάντων η συναίσθηση ότι το δίκαιο ήταν υπέρ αυτού, συντέλεσαν στο να αγορεύσει τόσο πειστικά, ώστε να πετύχει τελικά την έκδοση διατάγματος το 1675, το οποίο όριζε να εξουσιάζουν οι ορθόδοξοι. Πράγματι εφαρμόστηκε με μεγάλη βιασύνη, αλλά ο πατριάρχης αναγκάστηκε να δραπετεύσει, επειδή έγινε εναντίον του δολοφονική απόπειρα. Ήρθε στην Αδριανούπολη, απ’ όπου απέστειλε αντιπρόσωπο στην Πελοπόννησο «μόνον και μοναχά, δια να φέρη ανθρώπους εις τον Άγιον Τάφον να δουλεύουν εις το σπήτι». Σπήτι ή άγιον «οσπήτιον» καλεί ο Δοσίθεος το κεντρικό μοναστήρι, για να υποδηλώσει την αγάπη του προς αυτό και το στενό σύνδεσμο των αγιοταφιτών ως μελών μιας οικογένεια. Τα δύο αυτά προσπαθούσε πάντοτε ο Δοσίθεος να ενισχύει. Στην Ιερουσαλήμ επέστρεψαν το 1678 επειδή πέθανε ο πρώην πατριάρχης Νεκτάριος.
Παρά τις περιοδείες και τους αγώνες του για τα προσκυνήματα, εύρισκε καρό και ησυχία ο Δοσίθεος να ασχολείται και με τα γράμματα. στην εκκλησία της Ρωσίας έγραφε να αποσύρουν τα λατινικά και λουθηρανικά βιβλία και να τα αντικαταστήσουν με ορθόδοξα ελληνικά πού έστελνε ο ίδιος, για να μεταφραστούν εκεί. Είχε αποφασίσει να εκδώσει τα συγγράμματα των ορθοδόξων αντιρρητικών (αντιρρητική Θεολογία: η υπερασπίζουσα τα δόγματα της Εκκλησίας και καταπολεμούσα τις αιρέσεις, εριστική, πολεμική θεολογία) κατά των Λατίνων. Εξέδωσε τη «Νομική Συναγωγή», δηλαδή συλλογή πολλών εγγράφων από τα αρχεία του Οικουμενικού Πατριαρχείου. Ίδρυσε τη βιβλιοθήκη του Μετοχίου του Παναγίου Τάφου στην Κωνσταντινούπολη. Έγραψε το περίφημο έργο του «Περί των εν Ιεροσολύμοις πατριαρχευσάντων», στο οποίο αφηγείται την ιστορία της εκκλησίας αυτής από την ίδρυσή της μέχρι των ημερών του, σε σχέση με τη γενική εκκλησιαστική ιστορία. Ίδρυσε τυπογραφείο στο Ιάσιο της Μολδαβίας. Εκεί τύπωνε κατά εκατοντάδες και διέμενε δωρεάν ορθόδοξα συγγράμματα, για να συγκρατεί το λαό στην ορθόδοξη πίστη. Συντέλεσε στην ίδρυση της ελληνικής Σχολής στη Μόσχα.
Σε περιοδεία πού άρχισε το 1678, συνέλεξε χρήματα για την αντιμετώπιση των χρεών της αδελφότητος και των Ιβήρων μοναχών. Αυτοί ήταν εγκατεστημένοι από αιώνες στην Ιερουσαλήμ και είχαν αναδείξει ως κέντρο τους από τον ια΄ αιώνα τη Μονή του Σταυρού. Ταυτόχρονα κατείχαν και ορισμένα άλλα μοναστήρια και σε διάφορους καιρούς βοήθησαν στα προσκυνήματα. Επί της εποχής του Δοσιθέου είχαν παρακμάσει πολύ, από λόγους ηθικούς και οικονομικούς. Όταν χρεωκόπησαν, δραπέτευσαν, και τη Μονή του Σταυρού καθώς και τις άλλες τους ιδιοκτησίες κατέλαβαν οι οθωμανοί δανειστές, ζητώντας να τους πληρωθούν τα χρέη. Πρόθυμοι έσπευσαν οι Λατίνοι και οι Αρμένιοι. Επανειλημένα τους πληροφόρησε ο Δοσίθεος να σπεύσουν από την Ιβηρία και να σώσουν τις μονές. Όταν εκείνοι αδιαφόρησαν, μετέβη εκείνος προσωπικά στην Ιβηρία, αφού προεξόφλησε τα χρέη τους, εν μέρει. Αφού ενέργησε, ώστε να εκδοθεί στην Κωνσταντινούπολη Χάττι σερίφ υπέρ των προσκυνημάτων, επέστρεψε στα Ιεροσόλυμα το 1685, μετά από απουσία 7 ετών.
Πρώτη μέριμνα μετά την επιστροφή του ήταν η πλήρης εξόφληση των Ιβηρικών χρεών και η μεταγραφή των μοναστηριών τους στο όνομα της αδελφότητος. Μεγάλη χαρά αισθάνθηκε για την ανάκτηση της Μονής του Σταυρού. Εξ ίσου μερίμνησε και για την ανακαίνιση της Μονής του αγίου Σάββα, όπου ήσαν τα πρόβατα και οι τράγοι των αράβων. Τότε κατασκευάστηκε ο τείχος, πού εκτείνεται από το άγιο Βήμα μέχρι το ασκητήριο του αγίου. Το ασκητήριο και το κουβούκλιο του τάφου του διορθώθηκαν και πλακοστρώθηκε η αυλή. Υψώθηκε άλλος τοίχος από την εξωτερική πύλη μέχρι τον πύργο του Ιουστιανού και ανυψώθηκε άλλος από τον πύργο μέχρι τον ναό του Αγίου Χρυσοστόμου. Ανακαινίστηκαν τα παρεκκλήσια, πολλά οικήματα, κατασκευάστηκε ξενώνας, επισκευάστηκαν οι δεξαμενές, όλοι οι τοίχοι, και τέλος ο κεντρικός ναός της Λαύρας, της οποίας η εσχάτη δόξα εγένετο υπέρ την πρώτην. Αυτό αναφέρει με μεγάλη ταπείνωση ο Δοσίθεος, επειδή πιστεύει ότι «Θεού εσμέν συνεργοί ουκ αυτοί ενεργοί». Το εκκλησιαστικό φρόνημα της πατερικής αγάπης και συνδιαλλαγής φαίνεται από επιστολή, πού γράφει ο Δοσίθεος, για την παύση διχονοιών της αδελφότητος.