En 409 o 410 fue elegido obispo de Ptolemaida, cargo que aceptó con renuencia.
Allí conoció a Hipatia, filósofa neoplatónica e hija del matemático Teón, convirtiéndose en su alumno y discípulo.
Concluidos sus estudios, Sinesio viajó a Atenas, pero tanto la propia ciudad como su activa escuela neoplatónica le decepcionaron profundamente.
Para cumplir su cometido, Sinesio se desplazó a Constantinopla, donde permaneció tres años.
Su hermano se vio forzado a huir para evitar ser nombrado decurión, cargo que suponía la ruina económica del interesado, obligado a responder con sus bienes por la recaudación de impuestos.
[10] Ese mismo año, falleció, consumido por el recuerdo de sus hijos muertos.