1984 m. gegužės 30 d. popiežius Jonas Paulius II paskyrė J. O'Malleį Šventojo Tomaso vyskupijos vyskupu pagalbininku. Jo vyskupo pašvęstį kitą rugpjūčio 2 d. priėmė vyskupas Edwardas Jonas Harperis, o arkivyskupas Jamesas Hickey ir vyskupas Eugene Marino tarnavo kaip bendrakonsekratoriai.
Arkivyskupas