Graham började sin tjänst som pastor vid East Side Baptist i Cross Plains i Callahan County, Texas (1970-1971). Efter att ha varit biträdande pastor vid Sagamore Hill Baptist Church (1972-1975) fortsatte han som pastor vid First Baptist Church i Hobart, Oklahoma (1975-1978), First Baptist Church i Duncan, Oklahoma (1978-1981) och First Baptist Church i West Palm Beach, Florida (1981-1989).

1989 kallade Prestonwood Baptist Church, då en församling i Dallas med cirka 11 000 medlemmar, Graham till pastor efter att dess grundande pastor, Bill Weber, erkänt en utomäktenskaplig affär och avgått, men han försökte aktivt återfå sin position som pastor, och i misslyckande med det hade han övertalat flera av kyrkans rikaste medlemmar – bland annat kosmetikamagnaten Mary Kay Ash – att stödja en ny kyrka som han höll på att starta.

I takt med att kyrkofamiljen fortsatte att öka med cirka 2 000 medlemmar per år och utan möjlighet att expandera på den ursprungliga platsen i norra Dallas, bad ledare och medlemmar, undersökte, övervägde och byggde slutligen 1999 en ny gudstjänstlokal med 7 500 platser, en skola och en tjänstebyggnad på 0,57 km2 i västra Plano.

2006 öppnade Prestonwood sitt andra campus i Prosper, nära U.S. Highway 380 och Dallas Parkway. Samma år färdigställde kyrkan också en ny barnflygel och uppdaterade sina lokaler för PowerPoint Ministries, inklusive en uppgradering till High Definition (HDTV).

Kyrkan nådde 43 000 medlemmar 2018, och den regelbundna närvaron vid gudstjänsterna ligger i genomsnitt på cirka 17 000 personer.

Graham har suttit två mandatperioder som ordförande för Southern Baptist Convention, det största amerikanska baptistsamfundet med 16 miljoner medlemmar, och som ordförande för SBC Pastor’s Conference.

Pastor Graham var hedersordförande för 2015 års nationella bönedag och är för närvarande medlem i president Donald Trumps religiösa rådgivande råd. Han deltog i den nationella bönegudstjänsten i Washingtons nationella katedral dagen efter installationen.