июля 1390 года Арсений вместе с митрополитом Киприаном прибыл в Тверь, где по просьбе тверского князя Михаила Александровича состоялся собор русских и греческих иерархов для суда над Тверским епископом Евфимием. Князь и епископ были в многолетней ссоре, многие тверичи представляли на епископа обвинения. После безуспешных попыток водворить в Твери церковный мир митрополит Киприан «отставил от епископства» Евфимия и отправил его в Москву, в Чудов монастырь. На место Евфимия митрополит назначил своего архидиакона (в Никоновской летописи — протодиакона) Арсения, «мужа дивна и нарочита и добродетельна суща». Но тот «боялся владычества прияти во Твери, виде бо там вражду и брань многу, и смутися и ужасеся». По возвращении митрополита Киприана и архидиакона Арсения в Москву тверской князь прислал своих бояр с челобитной к митрополиту о посвящении на Тверскую кафедру Арсения. Арсений и на этот раз не соглашался. По словам летописца, в 1390 году «едва умолиша архидиакона Арсения митрополита быти во Твери». Под угрозой соборного запрещения митрополит и князь, наконец, получили его согласие на хиротонию, которая состоялась 15 августа 1390 года. Среди епископов, участвовавших в рукоположении его, был святитель Стефан, епископ Пермский (память 26 апреля/9 мая).
Вступив на архипастырскую кафедру, святитель Арсений, как великий молитвенник и миротворец, смог прекратить многие раздоры в Тверском княжестве. И князь Михаил Александрович своим умом, своей твердой волей, своими расположениями душевными поддерживал мир между подчиненными князьями; последние годы свои он особенно посвящал строению и украшению храмов Божиих. Но князь был уже стар и близился к другой жизни, и для блаженного Арсения служило утешением последнее время жизни его. Князь Михаил, позвав к себе одного епископа Арсения, объявил о намерении своем постричься. Благочестивый епископ одобрил и укрепил в князе доброе желание его — посвятить последние дни очищению совести и молитве. И, испросив у всех прощения, князь Михаил смиренно поклонился и пошел в Афанасьев монастырь. На четвертый день он был пострижен с именем Матфея (блаженным Арсением) и спустя восемь лет после этого умер.
После Михаила начались сильные раздоры между князьями Тверского княжества. Эти раздоры, сами по себе столько противные духу христианскому, вносили еще раздор в дома боярские, а для народа были сущим бедствием. Много надобно было трудиться святому пастырю, чтобы сколько-нибудь ослабить, если не совсем погасить этот пагубный дух вражды. И труды его не были бесплодны.
Жизнь блаженного пастыря служила назиданием для всех. Всегда тихий и кроткий, он ни от кого не отходил с гневом или враждой; был бескорыстен и не ласкал ничем своего самолюбия; дышал любовью ко всем, забывая себя. Заботливый о славе имени Божия, святитель построил несколько храмов в Твери и ее окрестностях. В его епископство, с 1390 по 1409 год были построены и освящены соборы в честь Архангела Михаила в Старице и Микулине, обновлен Спасо-Преображенский кафедральный собор,
