明崇祯十七年（1644年），罗文藻随黎玉范前往菲律宾马尼拉，向多明我会报告中国教务。并在多明我会主办的圣多玛斯学院半工半读。

南明永历元年（1647年）奉多明我会会长多明戈·冈萨雷斯之命回国，在福建协助艾儒略传教。同年，他在福安藤（顶）头购地筹建藤头教堂。

永历四年（1650年），在藤头加入多明我会，成为中国第一位多明我会士。 永历六年（1652年）春，罗文藻第三次赴马尼拉，在圣多玛斯学院继续攻读神学、哲学。

永历八年（1654年），在马尼拉城由鲍布来德主教祝圣为司铎，成为神父。翌年，受派返回中国传教。永历十年（1656年），福安沿海海盗猖獗，到处抓人索取钱财。罗文藻为赎回被抓走的人质奔波了半年之久。由于他为百姓做了好事，并积极传播教义，许多人因而受洗归主。

清顺治元年(1644年)，罗文藻随黎玉范神甫到菲律宾马尼拉，向多明我会报告中国教务，事后返澳门。顺治二年，又随安多尼神甫到马尼拉，获准入圣多玛斯学院深造。

顺治四年回到福建协助艾神甫传教。同年，他在福安藤(顶)头购地筹建藤头教堂。顺治七年，在藤头加入多明我会，成为中国第一位多明我会会士。

顺治九年春，罗文藻第三次赴马尼拉，在圣多玛斯学院继续攻读神学、哲学。顺治十一年，在马尼拉城由鲍布来德主教祝圣为司铎，成为神甫。翌年，受派返回中国传教。

顺治十三年，福安沿海海盗猖獗。到处抓人索取钱财。罗文藻为赎回被抓走的人质奔波半年之久。由于他为百姓做好事，积极传播教义，许多人因而受洗入教。

康熙四年(1665)罗文藻第四次去马尼拉，筹措传教经费，并受当地多明我会、方济各会和耶稣会之托，回国视察各省修会所辖教务，遍历闽、浙、赣、粤、晋、鲁、湘、川及江南（包括今江苏、安徽两省）、直隶（今北京、天津两市，河北大部和山东、河南小部分地区）诸省。罗文藻在两年内带领三千多人受洗归主。

康熙八年（1669年），清廷禁止天主教，外籍主教联名上书罗马教宗，要求提升罗文藻为主教，管理中国教务。教廷虽早在1658年即已准备在中国实行宗座代牧制，但因西、葡两国的反对而作罢。

1674年教宗克雷芒十世任命罗文藻为巴希利主教（具衔）、南京教区宗座代牧。3年后，他接到委任书，为避免与葡萄牙保教权发生矛盾，遂上书谦辞。

教廷勉其从命，指示他前往马尼拉受祝圣。到马尼拉后，多明我会驻马尼拉省会长嘉德朗反对为其祝圣，并命他在当地华侨中传教，不准回国。后罗文藻得到奥斯定会帮助，潜行返国。

康熙二十四年四月八日（1685年），罗文藻在广州由方济各会意大利主教伊大任为其祝圣，成为第一个中国籍主教，掌中国北部诸省教务。

同年六月，罗文藻到南京任职。到任后即上书教宗，希望宽免中国籍神父读拉丁文的要求，使中国人能更容易提升为神父。又要求豁免教士们要发誓听从主教的命令。

南京教区的经济来源主要靠教廷传信部少量拨款，并常受诸外国修会克扣。由于罗主教不受葡萄牙保教权的节制，未经葡萄牙国王的同意，向教宗举荐意大利人方济各会余神父为副主教。多明我会断绝一切接济，罗主教因此缺乏经费，而无法巡视教务。

康熙二十七年(1688年)，他祝圣万其渊、吴渔山、刘蕴德等三位中国籍神父。康熙二十九年(1690年)，罗马教宗宣布在中国成立北京和南京两个主教区，与澳门分立，罗文藻被任命为南京教区主教。同年十月间，罗文藻突患重病，于次年二月安息主怀。

康熙十八年，教皇依诺增爵十一世重新任命罗文藻为南京主教，教廷传信部及多明我会总会也劝他接受，罗文藻欣然应允。但因教皇的任命状尚未到达，故祝圣事未能如愿。

康熙二十三年，他回到福安穆阳，打算到巴卢主教处接受祝圣，但到达穆阳教堂时，巴卢主教已去世。康熙二十四年，意大利籍主教康和之持教皇手谕从马尼拉来华，于四月八日在广州城外方济各会堂为罗文藻举行祝圣大典。自此，他成为中国第一任华籍主教。

同年六月，罗文藻到南京视事。到任即上书罗马教皇，希望宽免中国籍神父读拉丁文的要求，否则中国人就无法提升为神父；又要求豁免教士们要发誓听从主教的命令。在敬祖敬孔的问题上，他虽遵从罗马教廷的禁令，但在执行时却能按照中国的民情，予以缓和。

他不受葡萄牙保教权的节制，未经葡萄牙国王的同意，向教皇举荐意大利人方济各会神父良尼沙为副主教。康熙二十七年，他又亲自为吴渔山、刘蕴德、万其渊三位华人祝圣为神父。

康熙二十九年(1690年)，罗马教皇宣布在中国成立北京和南京两个主教区，与澳门分立，罗文藻为南京教区主教。同年十月间，罗文藻在巡视教务途中，突患重病，转回南京。康熙三十年病逝，葬于南京雨花台。

位於台湾高雄市的文藻外语学院，即以纪念罗文藻主教而命名。