В 1769 году Орфелин покинул Венецию и занялся разнообразной деятельностью в Нови-Саде и Темишваре. Он, как прежде, делал гравюры с сербских икон и создал в технике гравирования на меди портрет митрополита Павла Ненадовича. В его рукописях остался объемный полемический трактат, написанный после 1770 года «в защиту греческой веры» — «Книга против папства римского», проникнутая духом вольтерианства и Просвещения.

Лишившись должности ревизора венецианской типографии Феодосия, Орфелин сделал попытку переехать в Вену в качестве корректора только что открывшейся кириллической типографии Иосифа Курцбека, получившей монопольное право на издание сербских книг, но этот план осуществить не удалось, и в 1770 году он вернулся туда, откуда когда-то отправился в Венецию, то есть в Темишвару, на службу к владыке Видаку, где оставался до середины 1772 года. Митрополит Йован Георгиевич в 1772 году предложил кандидатуру Орфелина на место директора школ в области Банат, но Орфелин отверг это предложение, выдвинув в качестве условия невыполнимые материальные требования.

После 1771 года Орфелин стал членом только что основанной Венской академии художеств (Akademie der bildenrn Kunste, как называл ее Якоб Шмуцер). В то же время он не прерывал и своих связей с венецианской типографией кириллических книг, которая 27 сентября 1770 получила разрешение на издание самого замечательного произведения Орфелина — объемной монографии о русском императоре Петре Великом.

В 1772 году монография в двух томах под заглавием «История о житие и славных делах великого государя и императора Петра Первого» увидела свет. Однако, и время, и окружение Орфелина не способствовали популярности этого труда, и автор оказался в долгу перед Феодосием, оказавшись не в состоянии расплатиться за типографские услуги. В апреле 1775 года австрийские власти вообще запретили «Житие Петра Первого» в связи с «неумеренным величанием русского двора». В это же время Орфелин столкнулся и с семейными неурядицами. В 1773 году он отрекся от сына, продал дом в Нови-Саде и надолго переехал в Сремские Карловцы, куда перевез и свою типографию.

В 1774 году, как раз тогда, когда Орфелин был занят гравированием своей «Генеральной карты всерусской империи», в Петербурге на русском языке вышла его монография о Петре Великом. В том же году он закончил работу над гравюрой монастыря Крушедол и послал ее для печати в Вену, из чего можно сделать вывод, что там же были напечатаны и другие его гравюры большого формата. Одновременно он занимался и печатью иллюстраций малого формата для рукописных церковных книг, продававшихся на ярмарках. В 1776 году Орфелин издал в Карловцах выгравированные на меди «Новейшие славянские прописи» и написал «Трактат о единстве Церкви».

В связи с проводившейся Марией-Терезией реформой просвещения, которая в соответствии с педагогическими концепциями Фелбигера требовала унификации учебников всех школ монархии, митрополит в Карловцах получил из Вены распоряжение поручить Орфелину разработку образцов каллиграфии. Этот выбор был поддержан и Якобом Шмуцером из Вены. В июле 1777 года императрице были отосланы созданные Орфелином образцы каллиграфии для сербских и румынских школ. Мария-Терезия пожаловала Орфелину 100 дукатов и приказала печатать прописи на сербском, валашском и немецком языках, сократив, правда их объем, из-за чего лучшие страницы каллиграфии Орфелипа так и остались в рукописях.

В 1777 году Орфелин сделал два перевода, ни один из которых не был напечатан. Это были «Слово о мире с Россией» и «Правоверие святой греческой церкви» Даниила Пургольда. В том же году в Граце Орфелин купил «Историю церкви» Клода Флери. В следующем, 1778 году, закончив издание гравированной на меди каллиграфии, он жаловался на то, что боль в груди мешает ему работать. Вскоре он совершил шаг, омрачивший остаток его жизни.

В 1777 и в 1778 году среди сербского населения Австрии вспыхнули бунты, вызванные новыми мерами властей, желающих с помощью нового, введенного австрийским двором «Регуламента», провести реформу Церкви и системы образования живущих в монархии сербов. Орфелин, которого взволновали и бунты, и проводимая реформа, направил императрице Марии-Терезии свое «Представление».

«Представление» свидетельствовало о свободомыслии и просвещенности автора, но, как и следовало ожидать, предложенные Орфелином реформы вызвали негативную реакцию венского двора. «Представление Марии-Терезии» вслед за «Магазином» может быть названо первым знаком проникновения идей просвещения в сербское общество, на что указывает и «протестантский» дух этого документа. Мысли, высказанные Орфелином, предвосхищают просветительские убеждения Досифея. Орфелин, в частности, писал: «…строим колокольни высокие до облаков и устанавливаем там колокола различной величины… а нет никакой заботы о строительстве школ и содержании учителей». Критикуя монашество и верхушку сербской церкви, поддерживая просветительские идеи венского двора и выдвигая требования, которые этот двор не мог и не хотел поддержать, Орфелин обрек себя на лишения и невзгоды.

После того как Вена негативно отреагировала на «Представление», Орфелин оказался брошен на произвол судьбы. В этот период своей жизни он в поисках пристанища скитался по монастырям. И тем не менее до 1780 года он продолжал работать над своими сочинениями, два из которых в то время находились еще в рукописи. Это были «Славянский словарь», содержащий около 4500 слов и «Большой сербский травник». Не оставлял Орфелин и работы над гравюрами (портреты святого Саввы и Стефана Немани).

После смерти митрополита Видака Орфелин начал судебное дело о выплате причитающихся ему денег из наследства митрополита. В это время он жил в монастырях Беочин, Гргетег, Пакрац, а весной 1782-го когда его вынудили покинуть Гргетег, отправился в Карловцы, к своему племяннику Якову Орфелину, который к тому времени стал известным художником и членом академии. Настоятель монастыря Реметы Данило Маркович откликнулся на мольбы Орфелина и предложил старому и больному писателю приют, но в 1783 году митрополит Моисей Путник послал Орфелина в Вену в качестве цензора сербских книг в типографии Курцбека. Он прослужил там около года, но был очень слаб здоровьем, и Курцбег в одном из своих писем сокрушался о том, что Орфелин, чьей работой он был очень доволен, не был послан к нему ранее.

В Вене состояние Орфелина, страдавшего болезнью легких, значительно ухудшилось, но он продолжал строить планы и мечтал выпустить новые книги — немецкие и латинские словари. Решение Курцбека издать немецко-сербский и сербско-немецкий словари (осуществившееся в 1790 и в 1791 году) связано с этими замыслами Орфелина. В 1783 году Орфелин опубликовал в Вене две ранее подготовленные книги: «Вечный календарь» и пособие по домоводству «Опытный винодел». «Вечный календарь» по праву считается своего рода энциклопедией, так как охватывает самые разные области (география, астрономия, метеорология, физика, история Церкви и отрывок из книги Юлинаца, посвященный сербским властителям). Здесь снова проявилась просветительская ориентация Орфелина, прежде всего в области физики. Последователи Досифея и приверженцы политики просвещенного абсолютизма Иосифа II, такие, например, как Эмануил Янкович и Атанасий Стойкович, позже возьмут на вооружение некоторые направления «Вечного календаря» и будут использовать их в своих учебниках физики, проникнутых духом просвещения. В «Вечном календаре» Орфелин напечатал и последнюю свою гравюру на меди — «Сотворение мира». В это же время в типографии Курцбека он подготовил к изданию и выпустил в свет еще одну книгу — русский катехизис Левшина.

Но здоровье Орфелин было уже окончательно подорвано. В том же году он возвратился из Вены в Нови-Сад, и епископ Иосиф Михайлович Шакабента отправил его на свой хутор Сайлово. Тяжелобольной поэт тщетно посылал в Ремету письма, умоляя братьев выслать ему забытый в монастыре прибор для письменных принадлежностей и настольный колокольчик, с помощью которого можно позвать на помощь соседей, когда у него идет горлом кровь. Последнее письмо Захарий Орфелин послал граверу Якобу Шмуцеру в Вену.