Pred príchodom do Bostonu pôsobil O'Malley ako biskup diecézy Saint Thomas, ktorá zahŕňa celé Americké Panenské ostrovy, a neskôr diecézy Fall River južne od Bostonu.
V diecéze Fall River a v diecéze Palm Beach na Floride riešil následky škandálov týkajúcich sa sexuálneho zneužívania maloletých kňazmi. O'Malley sa však preslávil práve v Bostone, kde vyšetroval vtedy najznámejší škandál sexuálneho zneužívania duchovnými v USA, ktorý bol neskôr spracovaný v oscarovom filme "Spotlight".
Bostonská arcidiecéza, ktorá je uznávaná pre svoje vzťahy s obeťami a rýchlosť pri urovnávaní prípadov, sa pod O'Malleyho vedením dohodla na zaplatení 85 miliónov dolárov za urovnanie takmer 550 žalôb obetí sexuálneho zneužívania.