Su ingreso al Seminario no sólo representó para José Jaime la realización de su ideal, sino también el descubrimiento de su vocación misionera.

Ingresó al noviciado el 2 de abril de 1853 y profesó como religioso en la Congregación de la Misión el 3 de abril de 1855. Debido a su devoción a la Madre de Dios, añadió a su nombre el de María. Recibió la ordenación sacerdotal el 20 de diciembre de 1856, poniendo a San José como padrino de su primera Eucaristía y en ese mismo año se traslada a México para llevar a cabo labor misionera.

Su labor sacerdotal dio inicio en una época difícil para la Iglesia en México ya que en 1857 fue jurada la Constitución política del nuevo Estado mexicano con lo que comienza una persecución contra la Iglesia.

El 8 de diciembre de 1870, el Papa Pio IX proclamaba a San José Patrono de la Iglesia Universal y fue esto lo que lo llevó a sentir la necesidad de propagar la figura de San José; fue el momento en que el P. Vilaseca sintió la devoción josefina como un regalo de María. Empezó a editar una revista que difundiera la figura de San José: El Propagador de la devoción al Señor San José y a la Sagrada Familia. Un año más tarde publicó: ¿Quién es José? Estableció la Asociación de los devotos del Señor San José.

El 19 de septiembre de 1872, fundó el Colegio Clerical del Señor San José, para formar futuros sacerdotes. El mismo día fundó la Congregación de los Misioneros de San José cuyo fin consiste en la promoción del culto y devoción a San José y en la evangelización, preferentemente de los pobres e indígenas, mediante la educación de la juventud, las misiones y otros ministerios de acuerdo al propio espíritu y carisma.

Tres días más tarde, fundó la Congregación de Hermanas Josefinas, con la ayuda de la señorita Cesárea Ruiz de Esparza y Dávalos, para la educación de la juventud, la atención a los enfermos y otras formas de caridad.

El padre Vilaseca también estableció las misiones entre los indígenas tarahumaras, yaquis, huicholes y lacandones. Fundó colegios y escuelas para la instrucción de la niñez y juventud.

En 1873 fue expulsado del país y en enero de 1875 regresó a México, para dedicarse plenamente a sus misioneros, a las hijas de María Josefinas y demás obras que había fundado. Profesó como Misionero Josefino el 25 de enero de 1877.

En 1885, por orden del Arzobispo de México, entregó el Colegio Clerical. Desde entonces pudo dedicarse plenamente a la atención de sus obras josefinas y a la formación de sus misioneros, establecidos en la Ribera de Santa María, casa madre de los Misioneros Josefinos desde 1877.

La Congregación de los Misioneros de San José recibió el Decretum Laudis el 20 de agosto de 1897, y la Aprobación definitiva el 27 de abril de 1903 y de las Hermanas Josefinas el 18 de mayo del mismo año.

El padre José María Vilaseca, fallece el 3 de abril de 1910, en el Hospital Escandón de la ciudad de México. Sus restos descansan en el templo de la Sagrada Familia que él mismo mandó a construir en 1899.