Sau khi tốt nghiệp đại chủng viện, mãi đến năm năm sau, Phó tế Nguyễn Văn Bản mới được thụ phong linh mục ngày 16 tháng 9 năm 1993, bởi giám mục Phaolô Huỳnh Đông Các.[5][6] Sau khi được truyền chức, tân linh mục Vinh Sơn được bổ nhiệm làm linh mục phó giáo xứ Tuy Hòa. Ba năm sau đó, Giáo phận quyết định gửi ông đến Pháp du học, học tại Học viện Công giáo Paris. Sau khoảng thời gian dài suốt 9 năm kéo dài từ năm 1996 đến 2005, linh mục Nguyễn Văn Bản tốt nghiệp với văn bằng Thạc sĩ Thần học.[5]

Sau khi hoàn tất việc du học, linh mục Vinh Sơn trở về nước năm 2005, và được phân công phụ trách việc huấn luyện các chủng sinh của giáo phận Qui Nhơn đồng thời kiêm nhiệm thêm vị trí giáo sư tại Đại chủng viện Sao Biển, Giáo phận Nha Trang kể từ ngày 18 tháng 9 cùng năm.[6] Ngoài ra, ông cũng là chuyên viên tại Thượng Hội đồng Giám mục thế giới kỳ thứ 12 về Lời Chúa tại Roma từ ngày 5 đến 26 tháng 10 năm 2008, đồng thời là trợ tá đặc biệt của Tổng giám mục Monsengwo Pasinya.[8]