En 1581 llegó Toribio a Lima como Arzobispo, dedicandose con todas sus energías a lograr el progreso espiritual de sus súbditos. La ciudad estaba en una grave decadencia espiritual; los conquistadores cometían muchos abusos y los sacerdotes no se atrevían a corregirlos. Muchos para excusarse del mal que estaban haciendo, decían que esa era la costumbre. El arzobispo les respondió que Cristo es verdad y no costumbre. Y empezó a atacar fuertemente todos los vicios y escándalos. Las medidas enérgicas que tomó contra los abusos que se cometían, le atrajeron muchos persecuciones y atroces calumnias; el callaba y ofrecía todo por amor a Dios.

Tres veces visitó completamente su inmensa arquidiócesis de Lima. En la primera vez gastó siete años recorriéndola. En la segunda vez duró cinco años y en la tercera empleó cuatro años. La mayor parte del recorrido era a pie. A veces en mula, por caminos casi intransitables, pasando de climas terriblemente fríos a climas ardientes. Logró la conversión de un enorme número de indios.

Santo Toribio se propuso reunir a los sacerdotes y obispos de América en Sínodos o reuniones generales para dar leyes acerca del comportamiento que deben tener los católicos. Cada dos años reunía a todo el clero de la diócesis para un Sínodo y cada siete años a los de las diócesis vecinas. Fundó el primer seminario de América. Insistió y obtuvo que los religiosos aceptaran parroquias en sitios supremamente pobres. Casi duplicó el número de parroquias o centros de evangelización en su arquidiócesis. Cuando él llegó había 150 y cuando murió ya existían 250 parroquias en su territorio. Su generosidad lo llevaba a repartir a los pobres todo lo que poseía.

El 23 de marzo de 1606, un Jueves Santo, murió en una capillita de los indios, en una lejana región, donde estaba predicando y confirmando a los indígenas. Estaba a 440 kilómetros de Lima. Santo Toribio tuvo el gusto de administrarle el sacramento de la confirmación a tres santos: Santa Rosa de Lima, San Francisco Solano y San Martín de Porres. El Papa Benedicto XIII lo declaró santo en 1726.