В Москве Владыка получил разрешение жить на частной квартире. Служил с Патриархом Тихоном литургию в церкви Воскресения Христова в Кадашах. Святейший подтвердил право епископа Туркестанского Луки продолжать заниматься хирургией. В Москве Владыку снова арестовали и поместили в Бутырскую, а затем в Таганскую тюрьму, где Владыка перенес тяжелый грипп. К декабрю был сформирован восточно-сибирский этап, и епископ Лука вместе с протоиереем Михаилом Андреевым были отправлены в ссылку на Енисей. Путь лежал через Тюмень, Омск, Новониколаевск (нынешний Новосибирск), Красноярск. Арестантов везли в столыпинских вагонах, а последнюю часть пути до Енисеиска – 400 километров – в лютую январскую стужу им пришлось преодолеть на санях. В Енисеиске все оставшиеся открытыми церкви принадлежали «живоцерковникам», и епископ служил на квартире. Ему разрешили оперировать. В начале 1924 года, по свидетельству жительницы Енисеиска, Владыка Лука пересадил почки теленка умирающему мужчине, после чего больному стало легче. Но официально первой подобной операцией считается проведённая доктором И. И. Вороным в 1934 году пересадка почки свиньи женщине, больной уремией.

В марте 1924 года епископа Луку арестовали и отправили под конвоем в Енисейскую область, в деревню Хая на реке Чуне. В июне он снова возвращается в Енисейск, но вскоре следует высылка в Туруханск, где Владыка служит, проповедует и оперирует. В январе 1925 года его высылают в Плахино – глухое место на Енисее за Полярным Кругом, в апреле переводят снова в Туруханск.

По окончании ссылки Владыка возвращается в Ташкент, поселяется в домике на Учительской улице и служит в церкви Преподобного Сергия Радонежского.

6 мая 1930 году Владыку арестовывают по делу о смерти профессора медицинского факультета по кафедре физиологии Ивана Петровича Михайловского, застрелившегося во невменяемом состоянии. 15 мая 1931 года, после года тюремного заключения, был вынесен приговор (без суда): ссылка на три года в Архангельск.