เมื่อพระจันทรโคจคุณได้รับแต่งตั้งเป็นเจ้าอาวาสวัดมกุฏกษัตริยาราม ท่านก็ได้รับแต่งตั้งเป็นพระฐานานุกรมย้ายตามไปอยู่ด้วย เมื่อพระเจ้าน้องยาเธอ พระองค์เจ้าพระมนุษยนาคมานพ มาประทับที่วัดมกุฏกษัตริยาราม ท่านได้รับมอบหมายให้เป็นพระอาจารย์สอนภาษาบาลีถวาย จนพระองค์เจ้าพระมนุษยนาคมานพสามารถสอบได้เปรียญธรรม ๕ ประโยคในปี พ.ศ. ๒๔๒๔ พระบาทสมเด็จพระจุลจอมเกล้าเจ้าอยู่หัวพอพระทัยอย่างยิ่งจึงถวายรางวัลไตรแพร ๑ สำรับ และย่ามโหมดเทศ ๑ ใบแก่ท่าน และยังโปรดให้เลื่อนสมณศักดิ์เป็นพระราชาคณะในปีนั้นด้วย ต่อมาท่านยังช่วยสมเด็จพระมหาสมณเจ้า กรมพระยาวชิรญาณวโรรส นิพนธ์วรรณกรรมทางพระพุทธศาสนาขึ้นหลายเล่ม เช่น อบายมุขกถา เวฬุทธาเนยยกสูตร มงคลคาถาที่ ๓ มิลินทปัญหา เป็นต้น สมเด็จพระมหาสมณเจ้าฯ จึงยกย่องท่านว่า เปนผู้มีความรู้ในทางแปลหนังสือแตกฉาน พระผู้ใหญ่ในวัดยังกล่าวถึงท่านว่าอ่านคัมภีร์ใบลานได้ชำนาญมากถึงขนาด ดูคัมภีร์ใบลานเห็นสัมพันธ์กินกันเป็นแถว

     ในด้านการปกครอง ท่านได้ดำรงตำแหน่งเจ้าอาวาสวัดมกุฏกษัตริยารามสืบแทนพระจันทรโคจรคุณที่มรณภาพในปี พ.ศ. ๒๔๒๕ ต่อมาวันที่ ๘ มกราคม ร.ศ. ๑๑๔ ได้รับพระราชทานตราตั้งเป็นกรรมการมหามกุฏราชวิทยาลัยฝ่ายบรรพชิต และในปี ร.ศ. ๑๑๕ ได้รับแต่งตั้งเป็นกรรมการเถรสมาคมคณะธรรมยุตชุดแรก

     ท่านมีความรู้แตกฉานในภาษาบาลีอย่างยิ่ง ในการจัดพิมพ์พระไตรปิฎกฉบับ ร.ศ. ๑๑๒ ท่านจึงได้รับแต่งตั้งเป็นผู้ตรวจชำระจูฬวรรค เล่ม ๑-๒ กถาวัตถุ และมหาปัฏฐานบางส่วน จนเสร็จทันพระราชประสงค์ และได้รับพระราชทานพระไตรปิฎก ๑ ชุด และนาฬิกาตู้อย่างดี ๑ เรือนเป็นรางวัล

     นอกจากนี้ ท่านยังเคร่งครัดในพระวินัยอย่างยิ่ง ถึงขนาดไม่รับเป็นพระกรรมวาจารย์เมื่อฟันหลุด เพราะเกรงจะออกเสียงพยัยชนะวรรคทันตชะไม่ได้ ทำให้เป็นอักขรวิบัติ

     พระพรหมมุนี อาพาธเป็นวัณโรค และเป็นโรคเหน็บชามาตั้งแต่เดือนกุมภาพันธ์ ร.ศ. ๑๑๗ และมีอาการตกโลหิตในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. ๑๑๙ แม้ต่อมาจะทุเลาลงบ้าง แต่กลับทรุดลงอีกในเดือนสิงหาคม จนถึงแก่มรณภาพเมื่อวันอังคารที่ ๒ ตุลาคม พ.ศ. ๒๔๔๓ ขึ้น ๙ ค่ำ เดือน ๑๑ ปีชวด ร.ศ. ๑๑๙ เวลา ๐๑:๓๐ น. ได้รับพระราชทานโกศโถเป็นเกียรติยศ