В 1820 г. отец Моисей побывал в Оптиной пустыни, где познакомился с калужским епископом Филаретом (Амфитеатровым). Владыка давно желал устроить в сосновом бору, окружавшем монастырь, уединенный скит и решил поручить это рославльским пустынникам, зная об их подвижнической жизни. В 1821 году о. Моисей и его младший брат, будущий старец Антоний, тоже рославльский отшельник, прибыли в Оптину пустынь и незамедлительно взялись за устройство скита. Главный труд состоял в том, чтобы очистить выбранное место от вековых сосен. Ревностно занялись этим подвижники – вместе с небольшим числом наемных людей собственноручно рубили толстые деревья и корчевали мощные пни, строили небольшие братские кельи и церковь во имя Иоанна Предтечи. По благословлению владыки Филарета отец Моисей становится первым скитоначальником, а в декабре 1822 года – после рукоположения во иеромонаха – духовником Оптиной пустыни.
В 1825 году, когда о. Моисей был в отлучке в Москве по делам монастыря, его избрали настоятелем. Для него это было большим испытанием, он не стремился к начальствованию, но труды по управлению обителью ему пришлось нести до конца своих дней – 37 лет. Поначалу и внутреннее, и внешнее состояние обители было далеко не процветающим. За Оптиной числился большой долг, хозяйство не налажено. За годы правления старца Моисея обитель буквально преобразилась. Были построены новые храмы и благоустроены старые, возведены семь новых братских корпусов, восемь корпусов гостиницы для паломников и каменная ограда с семью башнями. Из хозяйственных заведений появились скотный и два конных двора, кирпичный и черепичный заводы, мельница, почти удвоились земельные владения. Значительным достижением было устроение монастырской библиотеки, основой для которой стало собственное обширное собрание книг и рукописей настоятеля. Для нее построили новое каменное здание, отец Моисей сам заботился о ее пополнении книгами, не только душеполезными, но и по различным областям знаний. Один из калужских книголюбов говорил, что после него заходить в книжную лавку не стоило и труда – он скупал все интересное. Книги выписывались также из Москвы и Петербурга. Именно при отце Моисее началась большая книгоиздательская деятельность в Оптиной пустыни. Настоятель во множестве рассылал книги в монастыри, библиотеки, частным лицам, раздавал богомольцам.