10 июня 1923 года епископ Лука был арестован, и его как политического преступника отправили в Москву. Был заключён в Бутырскую тюрьму, затем в Таганскую. Потом был отправлен в ссылку в Енисейск, Туруханск, Красноярск.
И всё это время святитель не прекращал проводить богослужения, писать свои научные труды, лечить больных, оперировать, оказывать бескорыстную помощь ближним. В январе 1926 года первая ссылка святителя Луки закончилась.
По окончании ссылки Владыка возвратился в Ташкент, поселился в домике на Учительской улице и служил в церкви Преподобного Сергия Радонежского.
6 мая 1930 года архиепископа Луку арестовали по делу о смерти профессора медицинского факультета на кафедре физиологии Ивана Петровича Михайловского, застрелившегося в невменяемом состоянии.
15 мая 1931 года, после года тюремного заключения, был вынесен приговор без суда: ссылка на три года в Архангельск.
Но и там Владыка вёл амбулаторный приём больных, проводил многочисленные исследования в области лечения катаплазмами.
Весной 1934 года Владыка Лука переехал в Андижан, оперирует, читает лекции.
Здесь он заболел лихорадкой папатачи, которая грозит потерей зрения, и после неудачной операцией святитель ослеп на один глаз.
13 декабря 1937 года – новый арест.
Владыка продолжал совершать церковные службы и руководил отделением Ташкентского института неотложной помощи.
В тюрьме Владыку допрашивали 13 суток без сна, с требованием подписать протоколы, но Лука ничего не подписал. Последовала новая ссылка cвятителя Луки в Сибирь.