Στη Γερμανία
Το 1872 ο Κωνσταντίνος στάλθηκε στη Λειψία της Γερμανίας για να τελειοποιήσει τις θεολογικές του σπουδές. Εκεί ανέλαβε και καθήκοντα δασκάλου και εφημερίου της ελληνικής κοινότητας, διαδεχόμενος τον λόγιο αρχιμανδρίτη Ανδρόνικο Δημητρακόπουλο. Στη Λειψία, τη φημισμένη πανεπιστημιούπολη με τη μεγάλη παράδοση στην έκδοση κειμένων της αρχαίας γραμματείας, υπήρχαν τότε ανθηρή ελληνική κοινότητα και πολλοί Έλληνες σπουδαστές. Η ζωή των αποδήμων είχε ως κέντρο το Griechenhaus (τον Οίκο των Ελλήνων) στην Katharinenstraße αρ. 4. Σε αυτό το κτήριο, που καταστράφηκε το 1944, δίδασκε ο Καλοζύμης. Μερίμνησε δε και για την ανακαίνιση και τον καλλωπισμό του μικρού ναού που εξυπηρετούσε την κοινότητα.
Στο πνευματικό περιβάλλον της γερμανικής πόλης, ο Μαρουσιώτης κληρικός ανέπτυξε μεταφραστική και συγγραφική δραστηριότητα και εξέδωσε τέσσερα βιβλία. Το πρώτο, με τον τίτλο Περί του ιδεώδους και της ιστορίας αυτού, είναι μετάφραση γερμανικού έργου και τυπώθηκε το 1883 από το τυπογραφείο του Παρνασσσού στην Αθήνα. Τα βιβλία Περί της σχέσεως των επιστημών προς αλλήλας και ιδία περί της υψίστης αρχής αυτών και Ο παπισμός και η Ορθόδοξος Ανατολική Εκκλησία τυπώθηκαν στη Λειψία το 1885 και 1887 αντίστοιχα, από το τυπογραφείο του Γ. Δρουγουλίνου. Το 1887 κυκλοφόρησε και τέταρτο έργο του, με τίτλο Ευθύμιος ο Ζιγαβηνός και η Ερμηνεία αυτού εις τας ιδ’. επιστολάς του Αποστόλου Παύλου. «Χάρις εις την ευπροσηγορίαν και την αγαθότητα των αισθημάτων του εξετιμήθη δεόντως και υπό διαφόρων λογίων και θεολόγων Γερμανών, μεθ’ ων διετέλει εις φιλικωτάτας σχέσεις», γράφει η εφημερίδα Ακρόπολις, η οποία τον χαρακτηρίζει επίσης ως εχθρό του θορύβου και των επιδείξεων (φύλλο 16ης Οκτωβρίου 1894).
Αλλά η ιδιαίτερα παραγωγική συγγραφικά δεκαετία του 1880 έκλεισε για τον Καλοζύμη με ένα θλιβερό γεγονός: το 1888 πέθανε στη Γερμανία ο γιός του, σε νεαρή ηλικία. Ο ίδιος επέστρεψε λίγο αργότερα στην Αθήνα, όπου συνέχισε τη συγγραφική του δραστηριότητα με δημοσιεύσεις σύντομων πραγματειών. Μεταξύ άλλων παρουσίασε στο περιοδικό Ανάπλασις τις μελέτες «Περί συνειδήσεως», τ. 4 (1891)1110-1113, 1125-1130, και «Περί του ηθικού χαρακτήρος», τ. 5 (1892) 1508-1511, 1529-1533, 1558-1562.
Αρχιεπίσκοπος Φθιώτιδος
Το 1894 εξελέγη από την Ιερά Σύνοδο ως αρχιεπίσκοπος Φθιώτιδος, με έδρα τη Λαμία. Την εποχή εκείνη δεν υπήρχε το σύστημα των μητροπόλεων που ισχύει σήμερα και οι εκκλησιαστικές επαρχίες ήταν οργανωμένες σε τοπικές αρχιεπισκοπές και επισκοπές, οι ιεράρχες των οποίων συγκροτούσαν τη Σύνοδο του Βασιλείου της Ελλάδος, με πρόεδρο τον εκάστοτε μητροπολίτη Αθηνών. Η αρχιεπισκοπή Φθιώτιδος περιλάμβανε τις επαρχίες Φθιώτιδος και Λοκρίδος και το 1899 προστέθηκε στη δικαιοδοσία της η επαρχία Δομοκού, μετά από την κατάργηση της εκεί επισκοπής Θαυμακού.
Το γεγονός ότι ο Καλοζύμης προερχόταν από την τάξη των έγγαμων κληρικών δεν αποτέλεσε εμπόδιο στην εκλογή του, δεδομένου ότι είχε χηρεύσει από πολλά χρόνια. Η χειροτονία του έγινε στη μητρόπολη Αθηνών στις 16 Οκτωβρίου του 1894, σε πανηγυρικό κλίμα [Κ.Δ. Γαλλής, «Η χειροτονία του αρχιεπισκόπου Φθιώτιδος Κωνσταντίνου Καλοζύμη το 1894», Φθιωτικά Χρονικά 6 (1985) 129-133]. Πάνδημη ήταν η συμμετοχή των συμπατριωτών του Μαρουσιωτών, οι οποίοι πήγαν ομαδικά στη μητρόπολη για να αναφωνήσουν το άξιος!
Ο νέος αρχιεπίσκοπος έγινε θερμά δεκτός και στην έδρα του, η οποία παρέμενε χωρίς ιεράρχη από το 1877, όταν πέθανε ο επίσης λόγιος προκάτοχός του Καλλίνικος Καστόρχης.
Η θητεία του Κωνσταντίνου στην αρχιεπισκοπή (σήμερα μητρόπολη) Φθιώτιδος διήρκεσε λίγο περισσότερο από επτά χρόνια και σημαδεύτηκε από τον καταστροφικό ελληνοτουρκικό πόλεμο του 1897, κατά τον οποίο ο οθωμανικός στρατός έφτασε στα πρόθυρα της Λαμίας, στη θέση Ταράτσα. Στην πόλη εκτυλίχθηκαν τότε σκηνές πανικού, με τους κατοίκους να προσπαθούν να διαφύγουν και λιποτάκτες στρατιώτες των ελληνικών δυνάμεων να επιχειρούν λεηλασίες σε σπίτια και καταστήματα. Η αντίσταση συντεταγμένων μονάδων του στρατού και η ανακωχή που υπογράφηκε στην τοποθεσία Ταράτσα έσωσε τελικά τη Λαμία από τα χειρότερα. Ο Καλοζύμης εγκαινίασε το 1898 το σωζόμενο και σήμερα παρεκκλήσι της Αγίας Παρασκευής στην Ταράτσα, σε ανάμνηση της σωτηρίας της πόλης.
Στο πλαίσιο της ποιμαντορίας του ο Κωνσταντίνος επισκεπτόταν τα πολυάριθμα χωριά της εκτεταμένης επαρχίας του, όπου λειτουργούσε και κήρυττε. Ο βυζαντινολόγος Γεώργιος Λαμπάκης τον συνόδευσε στην Υπάτη το Σεπτέμβριο του 1896, στη μεγάλη εμποροπανήγυρη του Σταυρού, και σημειώνει σχετικά: «την ιερουργίαν ετέλεσεν εν τω Μητροπολιτικώ ναώ Υπάτης ο από της εφημερείας του Αθήνησι Ναού του Αγίου Γεωργίου και από του εν Λειψία ομωνύμου Ναού, μητρικός ιδίως ημών φίλος σεβασμιώτατος Αρχιεπίσκοπος κ. Κωνσταντίνος Καλοζύμης, εν απλή πατρική γλώσση από της ωραίας πύλης κηρύξας προς τον λαόν» (Γ. Λαμπάκης, «Μελέται, εργασίαι και περιηγήσεις του 1896», ΔΧΑΕ περ. Α’, τ. Γ’ (1903) 45).