Năm 1889, Hồ Ngọc Ca được linh mục quản nhiệm họ đạo Trường An là Phanxicô Xaviê Trương Văn Thường (1806–1892) nhận làm nghĩa tử và đưa cậu thi tuyển vào Tiểu Chủng viện An Ninh (Quảng Trị). Sau kỳ thi khảo hành, Hồ Ngọc Ca bị đánh rớt, nhờ linh mục Girard – Giám đốc Chủng viện và cũng là bạn thân của linh mục Trường quyết định cho cậu bé học thử Tiểu chủng viện trong thời gian vài tháng. Trong vài tháng học thử đó, Hồ Ngọc Ca học hỏi cách nhanh chóng và luôn đứng đầu lớp, nhờ vậy cậu hoàn tất chương trình học 8 năm chỉ trong khoảng thời gian 6 năm.[1]

Hai năm sau khi vào chủng viện, chủng sinh Hồ Ngọc Ca được Linh mục Eugène Marie Joseph Allys (tên Việt là Lý, về sau trở thành Giám mục Hạt Đại diện Tông Tòa Huế), linh mục Chánh xứ Phú Cam (Huế) nhận làm con nuôi với sự ủy thác của linh mục Trương Văn Thường lâm bệnh nặng. Ngày 5 tháng 5 năm 1896, chủng sinh Ca tiếp tục con đường tu trì bằng cách nhập học tại Đại chủng viện Phú Xuân – Huế. Cuối tháng 12 năm 1900, Hồ Ngọc Cẩn được phong chức Năm. Giám đốc Đại Chủng viện ngỏ ý muốn đổi tên, Hồ Ngọc Ca chọn tên mới là Hồ Ngọc Cẩn.[1] Năm 1898, chính thức đổi tên thành Hồ Ngọc Cẩn.