Op 5 mei 1913 werd Pompili benoemd tot Titular Aartsbisschop van Filippi. Hij ontving zijn bisschoppelijke wijding op de volgende 11 mei van kardinaal Antonio Agliardi, met aartsbisschop Donato Sbarretti en bisschop Americo Bevilacqua als mede-wijders, in de kerk van S. Vincenzo de 'Paoli alla Bocca della Verità. Eind mei 1914 koos Pompili ervoor om kardinaal-priester te worden met de titel Santa Maria in Aracoeli. Hij nam vervolgens deel aan het conclaaf van 1914.
, die paus Benedictus XV verkoos, en werd benoemd tot aartspriester van de Lateraanse Basiliek op 28 oktober 1914.