W 1883 roku Mohylewer został naczelnym rabinem Białegostoku. Prowadził tam działalność promującą syjonizm, nakłaniając białostockich Żydów do osiedlania się w kolonii Petach Tikwa w Palestynie. Był także założycielem uczelni rabinackiej i towarzystwa kredytowego w Białymstoku. Za jego pośrednictwem w 1890 roku białostoccy Żydzi uzyskali prawo do cmentarza przy ul. Wschodniej. Na jego cześć została nazwana reformowana synagoga Beit Szmuel przy ulicy Branickiego 3.
W dniach 6–11 listopada 1884 roku wziął udział w konferencji w Katowicach, która przez wielu jest spostrzegana jako założycielska organizacji Chowewej Syjon (Miłośnicy Syjonu). Mohylewer został honorowym przewodniczącym konferencji, a Leon Pinsker został wybrany prezesem organizacji. Na tymże spotkaniu zapadły decyzje o powrocie Żydów do Palestyny i o finansowym wspieraniu emigrantów. To wydarzenie zostało uznane za początek ruchu syjonistycznego, czego konsekwencją było powstanie w 1948 r. państwa Izrael.