Sau quá trình tu học lâu dài, chủng sinh Đinh Đức Trụ được thụ phong linh mục ngày 23 tháng 5 năm 1938. Sau khi được truyền chức, tân linh mục được cử đi coi sóc các xứ Vĩnh Phúc, Thái Bình, Cao Xá, Lương Điền và Võng Phan. Từ năm 1945 cho đến năm 1948, linh mục Đa Minh Trụ đảm nhận vai trò giám đốc trường thầy giảng Hưng Yên, sau đó là giáo sư và linh hướng Chủng viện Mỹ Đức.

Năm 1954, ông bắt đầu nhiệm vụ của linh mục Giám quản Hạt đại diện Tông Tòa Thái Bình.[5]

Cuộc di cư năm 1954 đã mang đi hầu hết thành quả mà các giáo sĩ và tín đồ Công giáo Thái Bình xây dựng trong nhiều thế kỷ và đây cũng là giai đoạn khó khăn nhất của giáo phận, với sự thiếu thốn nhân sự dẫn tới tình trạng gần như ngừng hẳn các hoạt động tôn giáo.[1] Vì thế một trong những ưu tiên hàng đầu của linh mục Đinh Đức Trụ là đào tạo nhân sự truyền giáo bằng việc mở cửa tiểu chủng viện Mỹ Đức để tiếp nhận các ứng sinh vào học và thụ phong linh mục cho các chủng sinh đã đủ điều kiện nhằm khôi phục và tổ chức lại các hoạt động tôn giáo.[1][5] Năm 1956, ông khai giảng trường Mỹ Đức, đón nhận tất cả các con em trong giáo phận về học. Trong niên khoá đầu tiên năm học 1956 – 1957, số lượng học sinh khoảng 350 em.[5]