Otto Broch začal vykonávat dobrovolnou duchovenskou službu v olomoucké vazební věznici, kde nejprve působil jako technický pracovník a jako vychovatel mladistvých, již v roce 1992. Stál u zrodu vězeňské kaplanské služby v České republice. Vězeňským kaplanem na plný úvazek se stal v roce 1998, v letech 2020 až 2025 působil jako hlavní kaplan Vězeňské služby České republiky.