Fue ordenado diácono el 16 de octubre de 1983, en la parroquia Santa Giulia di Caprona, en Pisa; a manos del cardenal-arzobispo Juan Landázuri Ricketts OFM.
[15][16] Durante los años en que careció del mandato canónico, Castillo se desempeñó enseñando cursos de ética y de pensamiento social cristiano.
[17][18] Es el primer sacerdote diocesano en ser nombrado arzobispo de Lima desde el cardenal Juan Gualberto Guevara, pues sus predecesores pertenecieron a las órdenes religiosas: franciscana (Landázuri), jesuita (Vargas Alzamora), y su predecesor del Opus Dei (Cipriani).
Además de su escudo, escogió como lema la frase «A ti te digo ¡levántate!» (Tibi dico surge).
Es el primer sacerdote en ser ordenado arzobispo y tomar posesión de la sede episcopal de Lima el mismo día desde hacía 111 años, cuando fue consagrado el ya fallecido arzobispo Manuel García Naranjo.
[21] En 2024, fue nombrado Gran canciller y, por tanto, presidente de honor, de la Pontificia Universidad Católica del Perú, en reemplazo del cardenal Pedro Barreto Jimeno.