1523 року на престол зійшов новий король Густав I Ваза. Роком пізніше Петрі при заступництві Густава I був призначений секретарем Стокгольма та отримав право проповідувати в головній церкві Стокгольма.
Бувши священником, він активно проповідував ідеї Реформації, різко висловлювався стосовно Католицької церкви. У жовтні 1524 р. він та його брат були відлучені від церкви через єресі, проте це не змінило погляди Петрі — адже він мав сильного прихильника в особі короля Швеції. 1525 року він одружився і вперше став вести месишведською мовою. Петрі поширював нові ідеї не тільки проповідями, але і книгами: був один з учасників перекладу шведською мовою Нового Заповіту (1526), видав книгу протестантськихпсалмів «Шведські пісні» (1530), був автором історичної праці «Шведська хроніка» («Sver cronika») (крит. вид. Клемінга, 1860 р.), складена на підставі стародавніх джерел, і першого драматичного твору шведською мовою — «Комедія про Товії» (1550).
1531 року, не без впливу братів Петрі, король проголосив Швецію лютеранською країною. У цьому ж році Петрі зайняв пост королівського канцлера, на якому прослужив до 1533 року. У 1539 р. прийняв став пастором. Але через кілька місяців відносини Петрі та короля погіршилися. Викликавши проти себе невдоволення короля запереченнями проти передачі церковного майна на світські цілі, Петрі за недонесення про складену проти короля змову, про яку йому було повідомлено на сповіді, 2 січня1540 р. був засуджений судом до страти, але був помилуваний. Смертна кара була замінена грошовим штрафом. Згодом відбулося його примирення з королем.
1898 року біля кафедрального собору Стокгольму було встановлено монумент Олаусу Петрі. На честь Олауса Петрі названі камерний хор і церква в Стокгольмі (швед.Olaus Petri kyrka), церква та школа в Еребру (швед.Olaus Petriskolan).