В годы опричнины оказал много важных услуг царю[5]. В частности, он был одним из обвинителей митрополита Филиппа на Соборе 1568 года и вместе с епископом Суздальским Пафнутием помог царю инсценировать судебное разбирательство о недостойных поступках митрополита в бытность его соловецким игуменом[6].
При разорении Иваном IV Новгорода Пимен был заподозрен в числе прочих новгородцев в заговоре с целью «Новгород и Псков отдати литовскому королю»[7]. При въезде в 1570 году в Новгород царь отказался принять благословение архиепископа и публично обвинил его в измене. Расправа царя с опальным архиереем произвела большое впечатление на современников[8] и иностранцев[9].
Альберт Шлихтинг в «Сказании» писал, что царь надругался над саном Пимена и сказал, что ему не пристало быть архиепископом, но следует стать скоморохом и жениться[10]. Царь воплотил в жизнь свою шутку: с Пимена были торжественно сняты принадлежности его сана, после чего в нищенском одеянии он был посажен на белую кобылу, объявленную его женою, к которой его привязали ногами, вручили ему бубны и волынку и в этом виде его водили по городу[11]. Лишённый сана Пимен был сослан в Никольский Веневский монастырь под Тулой. Заточённый в «каменном мешке» под Никольским храмом монастыря Пимен через год скончался, в сентябре 1571 года был погребён в Никольском храме. Его келья-камера сохранилась при перестройке храма в 1696—1701 годах. В 1986 году частицы мощей святителя Пимена из-под пола Никольского храма были изъяты и положены в особый ковчежец в особой каменной нише, над мощами находится икона с изображением святителя[12].
Князь Андрей Курбский в «Истории о великом князе Московском» писал, что Пимен был казнён царём:
Этот Пимен был человеком чистой и строгой жизни, но говорят, что он вместе с клеветниками был гонителем митрополита Филиппа, а немногим позже и сам смертную чашу испил от того мучителя, который, приехав в Новгород Великий, велел его в реке утопить[13]
Место Пимена на новгородской кафедре занял Леонид, позже пострадавший от Ивана IV.
Список разбит по векам исходя из даты начала епископства. Курсивом выделены временно управляющие. [В квадратных скобках и курсивом] выделены избранные, но не рукоположенные на Новгородскую кафедру. Подчёркнуты имена епископов, одновременно управлявших Санкт-Петербургской епархией.