Den 19. juni 1993 ble han presteviet i Kölnerdomen av erkebiskopen av Köln, kardinal Joachim Meisner – samtidig som den senere erkebiskopen av Hamburg, Stefan Heße, og den senere biskop Dominikus Schwaderlapp. De første posteringer Kohlgraf fikk som prest var i Euskirchen og i Bad Honnef-Rhöndorf, før han ble skoleprest ved i Bonn-Beuel i 1999.. I 2000 tok han doktorgraden under Ernst Dassmann ved universitetet i Bonn med med et tema knyttet til Johannes Chrysostomos ().