Swoją misję rozpoczął w Kotłasie, następnie wędrował po całej ziemi permskiej. W Ust'-Wym ściął czczoną przez miejscową ludność brzozę, a z jej pnia wykonał ołtarz cerkwi Świętych Archaniołów. Według żywota publicznie udowodnił fałszywość nauk miejscowego maga Pamy, który po starciu z nim musiał opuścić Perm. Po pięciu latach pracy misyjnej Stefan udał się do metropolity włodzimierskiego i suzdalskiego Pimena z prośbą o wyświęcenie biskupa i erygowanie eparchii na ziemi permskiej. Pimen wyświęcił na biskupa samego Stefana. Biskup permski otrzymał od wielkiego księcia Dymitra Dońskiego część jego dochodów z ziemi permskiej oraz inne przywileje. W miarę postępów chrystianizacji ziemi permskiej biskup Stefan organizował na jej terenie sieć szkół, kontynuował prace nad przekładami prawosławnych tekstów liturgicznych na język zyriański, otwierał domy dla starców i pielgrzymów, utworzył trzy monastery (Świętych Archaniołów w Ust'-Wym, Świętych Archaniołów w Jariensku, Przemienienia Pańskiego oraz św. Stefana w okolicach Ust'-Sysolska). Bronił rdzennej ludności ziemi permskiej przed napadami rabunkowymi nowogrodzian i wiatczan, przeciwstawiał się niekorzystnym dla niej posunięciom administracji moskiewskiej oraz miejscowym rozbójnikom.