Στην ιστορία της Ιεράς Μητρόπολης Κω, ένας από τους πιο σημαντικούς σταθμούς υπήρξε η Πατριαρχική και Συνοδική Πράξη του Οικουμενικού Πατριαρχείου, η οποία εκδόθηκε στις 28 Απριλίου 2004. Με αυτή την πράξη, η Νίσυρος αποσπάστηκε από την Ιερά Μητρόπολη Ρόδου και εντάχθηκε στην Ιερά Μητρόπολη Κω, δίνοντάς της τον τίτλο «Ιερά Μητρόπολις Κώου και Νισύρου».
Ένα άλλο καθοριστικό γεγονός για την πρόσφατη ιστορία της Μητρόπολης ήταν η εκλογή του Αρχιμανδρίτη Ναθαναήλ Διακοπαναγιώτη στη θέση του Μητροπολίτη Κω και Νισύρου, στις 23 Φεβρουαρίου 2009. Η εκλογή έγινε μετά από πρόταση του Οικουμενικού Πατριάρχη Βαρθολομαίου και την ομόφωνη έγκριση της Αγίας και Ιεράς Συνόδου.
Πριν την εκλογή του, ο νέος Μητροπολίτης είχε υπηρετήσει για πολλά χρόνια ως Ιεροκήρυκας και, αργότερα, ως Πρωτοσύγκελος στην Ιερά Μητρόπολη Καρπάθου και Κάσου. Παράλληλα, ήταν Ηγούμενος της Ιεράς Πατριαρχικής και Σταυροπηγιακής Μονής Αγίου Γεωργίου Βασσών στην Κάρπαθο, την οποία είχε επισκεφτεί ως μοναχός.
Η χειροτονία του Μητροπολίτη πραγματοποιήθηκε στις 8 Μαρτίου 2009, Κυριακή της Ορθοδοξίας, στον Πατριαρχικό Ναό, από τον Οικουμενικό Πατριάρχη Βαρθολομαίο και τα μέλη της Αγίας και Ιεράς Συνόδου, με την παρουσία πιστών από την Κω και την Κάρπαθο.
Η ενθρόνισή του στον Ιερό Μητροπολιτικό Ναό Αγίου Νικολάου στην Κω έλαβε χώρα στις 28 Μαρτίου 2009, από τον Μητροπολίτη Καρπάθου και Κάσου Αμβρόσιο, εκπρόσωπο του Οικουμενικού Πατριάρχη και πνευματικό πατέρα του νέου Μητροπολίτη. Στην τελετή παρευρέθηκαν πολλοί κληρικοί και λαϊκοί. Στις 2 Απριλίου 2009 πραγματοποιήθηκε και η ενθρόνισή του στη Νίσυρο.
Η εκλογή του Μητροπολίτη Ναθαναήλ έγινε δεκτή με μεγάλη χαρά και σεβασμό από τους πιστούς, οι οποίοι την εξέλαβαν ως την αρχή μιας νέας και ευλογημένης πορείας για την τοπική Εκκλησία.
