Vào mùa hè năm 2007, linh mục giám đốc phụ trách ơn gọi của Giáo phận Công giáo Peoria, Illinois, đã gửi cho Chase Hilgenbrinck một bộ hồ sơ đăng ký. Chase Hilgenbrinck đã viết một cuốn tự truyện dày 20 trang và gửi câu trả lời cho các câu hỏi tiểu luận cùng hoàn tất các thủ tục của việc kiểm tra lý lịch bao gồm cả lấy dấu vân tay rồi gửi cho ban ơn gọi của Giáo phận.[2]

Tháng 12 năm 2007, Chase Hilgenbrinck trở về Mỹ sau khi kết thúc mùa giải bóng đá ở Chile để chơi giải Bóng Đá Nhà Nghề Mỹ (MLS) mà ông từng một thời mơ ước, Hilgenbrinck luôn cảm thấy sự thôi thúc về tôn giáo trong mình.[1] Ông đã tiến hành theo thôi thúc đó và trải qua toàn bộ cuộc kiểm tra theo quy định của giáo phận để trở thành một chủng sinh. Chase Hilgenbrinck đã tham gia năm kỳ thi viết trong một ngày, và được đánh giá bởi ba nhà tâm lý học.[2]

Hilgenbrinck từ giã bóng đá vào ngày 14 tháng 7 năm 2008 để vào Chủng viện Công giáo Mount St. Mary's tại Đại học Mount St. Mary's ở Emmitsburg, Maryland; tại đây chủng sinh Chase Hilgenbrinck sẽ được đào tạo để trở thành một linh mục.[5] Chase Hilgenbrinck được thụ phong linh mục tại giáo phận Peoria vào ngày 24 tháng 5 năm 2014.[4] Ông từng là cha sở mục vụ tại Nhà thờ Công giáo St. Anne ở East Moline, Illinois đồng thời đảm nhận thêm vai trò linh mục tuyên úy tại trường trung học Alleman ở Rock Island, Illinois.[6]

Vào ngày 8 tháng 6 năm 2016, linh mục Chase Hilgenbrinck được chỉ định đến Trung tâm Newman Công giáo St. John ở Champaign, Illinois với công việc phụ tá tuyên uý tại đây. Ngày 13 tháng 9 năm 2020, linh mục Chase Hilgenbrinckn được giám mục giáo phận bổ nhiệm làm giám đốc ơn gọi của Giáo phận Công giáo Peoria, Illinois.[7]