13 мая 2000 года был рукоположен в священника.
Исполнял обязанности викария в приходах Новополоцка и Миор, обязанности настоятеля прихода в Бешенковичах и Улле.
С 2003 года служил настоятелем прихода святого Антония Падуанского в Витебске и возглавлял деканат Витебск-северный.
29 ноября 2013 года папа римский Франциск назначил Олега Буткевича новым епископом Витебска.
3 июня 2015 года избран вице-председателем Конференции католических епископов Республики Беларусь.