Kent Persson, kommunalråd i Örebro, efterträder henne.
Kent Persson, moderat oppositionsråd i Örebro, är även förbundsordförande för Moderaterna i Örebro län samt ledamot i Moderaternas partistyrelse.
Att Kent Persson tillträder som partisekreterare innebär en tempoökning, framhöll partiordförande Fredrik Reinfeldt.
Målet är att vinna valet 2014.
-Vi kommer att påbörja valrörelsen redan nu, sade Kent Persson på en pressträff.
-Jag är glad och hedrad inför det här uppdraget, sade han också.
Sofia Arkelsten ville inte låta sig intervjuas.
"Det är dags för förändring och förnyelse också i mitt liv. Och jag vill gärna arbeta med andra politiska frågor. Därför lämnar jag i dag uppdraget som partisekreterare", säger hon i ett skriftligt uttalande till TT.
Hon vill i uttalandet inte ge någon förklaring till att hon avgår:
"Det har varit ett mycket roligt jobb. Jag är stolt över vad vi hittills har genomfört. Men jag har mina skäl och jag återkommer om det politiska. Jag har bestämt mig och jag behöver förändring".
Fredrik Reinfeldt pekar på att M har fått en ny politisk motståndare sedan Socialdemokraterna har bytt ledning, som statsministern menar har börjat använda moderata beskrivningar av vad Sverige behöver.
-Det har också inneburit att de kortsiktigt har vunnit starkt opinionsstöd. Det är något jag tar på allvar, säger Reinfeldt på pressträffen.
Kent Persson lyfter fram jobbfrågan och ekonomin sitt anförande.
-Jag är givetvis väldigt glad och hedrad över att ha fått uppdraget att bli partiets nya partisekreterare, säger han.
Han tillägger att partiet måste vara i ständig förnyelse för att bli intressant för väljarna och att förtroendet för politiken varje dag.
-Valrörelsen bedrivs hela mandatperioden.
Enligt Persson har Moderaterna klarat av att vända stora underlägen till valframgångar.
-Det ska vi göra igen, säger han.
Fredrik Reinfeldt vill inte spekulera i vilket uppdrag Sofia Arkelsten, som inte deltar på presskonferensen, kan komma att få i partiet framöver.
-Vi återkommer till det, löd svaret.
-Hon vill ha delvis en annan inriktning på sitt liv och jobba med andra frågor.
-Vi ska se till att vara det mest regeringsdugliga alternativet, tillägger han.
Fredrik Reinfeldt hänvisar till det nya politiska läge som uppstått i Sverige som en förklaring till bytet av partisekreterare.
-Kent Persson måste öka tempot i vår förnyelse och förbereda oss för att ge svar inte minst för hur jobben ska bli fler för att vi också ska kunna vinna ett tredje val, säger han.
TT: Är det förändringarna i opinionen som skrämt upp dig?
-Nej, men jag tar dem på stort allvar. Nu ligger vi under, det har vi gjort förut. Vi har till och med legat under mer än vad vi gör nu, men det kan bara mötas med att man själv blir bättre på att lyssna mer på människor och kommer ut och träffar dem och har bättre, mer genomarbetade förslag, säger Reinfeldt.
Kent Persson säger att hans uppgift nu blir att öka tempot och vara där människor är och lyssna på deras vardagsproblem.
-Vi har legat under förut och löst det och fullföljt förnyelse. Nu måste vi fördjupa förnyelsen ännu mer. Vi är inte idélösa men vi måste åter leda den politiska agendasättningen, säger han.
Han försäkrar att han har betalt tv-licensen och inte har köpt några svartarbeten.
Tidigare har Sofia Arkelsten, som tog över som partisekreterare efter Per Schlingmann, varit i blåsväder, bland annat när hon hävdade att partiet var med och införde fri och lika rösträtt. Hon tog senare tillbaka uttalandet.
Hon ifrågasattes också 2010 för att ha tagit emot bjudresor och fick stark kritik från oppositionen.