Убит казаками Васьки Уса, оставленного в Астрахани Стенькой Разиным. Канонизирован в лике священномученика.
Когда разразилась в Астрахани смута, произведённая пребыванием в городе сторонников Лжедмитрия I, в дом его родителей ворвались казаки, один из которых ударил мальчика камнем по голове, от чего у него всю жизнь тряслась голова.
15 декабря 1659 году посвящён из архимандритов Троицкого монастыря в архиепископа Астраханского; 8 июня 1667 года наименован митрополитом, став первым астраханским архиереем, возведённым в сан митрополита, причём ему дано третье место среди российских иерархов; 2 июня того же года совершал в Москве церемонию шествия на осляти.
В июне 1670 года Астрахань попала под власть мятежников Степана Разина. При этом совершилось большое кровопролитие, но митрополита пощадили.
В конце 1670 года Иосиф получил царские воззвания, адресованные лично ему, астраханцам и казакам, в которых содержалось указание, чтобы митрополит прочёл их перед всеми и призвал всех сдаваться на милость царя. Иосиф приказал изготовить по меньшей мере три списка и один из них, адресованный командирам повстанцев, им и отослать. Те отказались принять письмо. Тогда Иосиф созвал горожан и велел ключарю читать вслух. После чтения бунтовщики подняли крик и забрали грамоту у ключаря (он успел дочитать её до конца). Митрополит гневно обличал горожан, называя их еретиками и изменниками, а те ответили оскорблениями и угрожали ему смертью, но в итоге только унесли грамоту. На следующий день мятежники схватили ключаря Фёдора и пытали его, чтобы выяснить, где ещё есть списки царской грамоты, и три списка у митрополита конфисковали.
Через несколько месяцев, в апреле 1671 года, на Страстной неделе, у митрополита произошло столкновение с бунтовщиками на базаре. На увещевания Иосифа покориться приближающейся царской армии восставшие ответили матерной бранью. На следующий день, в Великую субботу, на двор к митрополиту несколько раз приезжали казацкие есаулы, требуя выдачи царских грамот; в ответ Иосиф хотел читать эти грамоты в соборной церкви, и «воры тех государевых грамот не слушали и пошли из церкви в свой круг». Митрополит последовал за казаками в сопровождении духовенства и велел прочесть на кругу две царские грамоты, одну «к ворам», другую — «к нему, святителю». Собрание ответило криком и угрозами в адрес митрополита; в ответ он призвал горожан схватить казаков, хозяйничавших в городе под командованием Василия Уса, и посадить их в тюрьму. Казаки забрали у митрополита одну грамоту, но ту, которая была адресована лично ему, он отказался отдавать, вернулся в собор и спрятал грамоту там.