Поради изявената му природна надареност, добросъвестност, трудолюбие и благочестие котленските първенци избрали Стойко за енорийски свещеник. На 1 септември 1762 г. той бил ръкоположен на 23-годишна възраст от Шуменския гръцки архиерей Гедеон. Съдбовна се оказала срещата му с Паисий Хилендарски в 1765 г. в Котел. Паисий му показал своята „История славяноболгарская“, от която поп Стойко Владиславов прави първия препис, известен като Софрониев.
Воден от силно желание за поклонение пред православните светини в Атон, поп Стойко се отправил през 1774 г. към Св. Гора. Наред с това вероятно той целял да се види и благодатно да общува с преподобния Паисий Тук младият котленски свещеник престоял 6 месеца и успял да придобие ценни знания, които по-късно му били тъй полезни при неговото служение като проповедник, учител и преводач от гръцки на говорим български език. След завръщането си бил назначен за учител в Котел, където изтърпял непоносими унижения и страдания от местния турски началник на стражарите. През 1792 г., поп Стойко напуснал родния Котел и се отправил към съседната Анхиалска (Поморийска) епархия. Тук гръцкият епископ Иоаким го приел с радост и го назначил за енорийски свещеник в Карнобат с още 12 села.
Новият български духовник бил навсякъде посрещан с любов и почит, защото винаги проповядвал и ревностно извършвал богослуженията и требите. Но новият началник на стражата в Карнобат - Сербезоглу , ненавиждал българския свещеник, и го заплашил, че ще бъде набит на кол. Невинният страдалец успял да се спасил като по чудо.
Скоро обаче поп Стойко си навлякъл гнева на татарския султан Ахмет Герай, заради това, че в Карнобат венчал една българска девойка за български момък. Разгневеният султан го заплашил със смърт и едва не го обесил на една върба. След това изпитание през 1794 г., се отправил за село Арбанаси в Търновския край. Два месеца прекарал поп Стойко в Къпиновския манастир, където станал игумен.
По същото време в Търново бил дошъл болният Врачански епископ Серафим, който наскоро починал. Примерното държане и честите проповеди на говорим български език спечелили на новия къпиновски игумен Софроний всеобщо уважение и той бил единодушно избран за Врачански епископ от епископския съвет при Търновската митрополия.
Така през 1794, въпреки лютата зима и големия студ, новоизбраният Врачански епископ се отправил за престолния си град Враца, та да може да бъде там за Рождество Христово. Тук обаче го очаквали нови премеждия - поверената му Врачанска епархия била опустошена, а жителите ѝ се разбягали. През целия десетгодишен период на архипастирската дейност (1794-1803), епископ Софроний работил неуморно и полагал големи усилия да проповядва от църковния амвон на говорим български език. През ноември 1798 г., епископ Софроний в продължение на 24 дни се криел от турската и арнаутската войска в една пещера из околностите на Черепишкия манастир заедно с тамошните монаси, при което се и поболял.
За три години се задържа във Видин – този период е важен за изясняване на целите му като писател. През 1803 г. заминава за Букурещ – отново по народополезни дела. Там служи като висше духовно лице. От епископската длъжност е освободен по негово настояване, но продължава да се подписва като Софроний Врачански.
От 1806 г. до 1812 г. е един от най-видните представители на българския народ в отношенията с руското командване след руско-турската война. През последните години се оттегля в манастир край Букурещ. Неизвестна е датата на смъртта (датира се по последния подписан документ от 2 август 1813 г.). Същата година Д. Попски пише за него ода. Най-добрите свои творби Софроний Врачански пише в Букурещкия си период. „Кириакодрумион, сиреч неделник“ , „Неделное евангелское толкование“, „Житие и страдание грешнаго Софрония” и „Възвание към българския народ“ превръщат Софроний в най-видния представител на българската литература от началото на XIX век.
На 31 декември 1964 г. от Българската православна църква го канонизира (обявява го за светец) и почита паметта му на 11 март.
