Som tyveåring avla Balconi i 1898 profess for Det pavelige institutt for utenlandsmisjonene (latin: , forkortet PIME eller P.I.M.E.). Den 22. desember 1900 ble han presteviet av kardinal Andrea Carlo Ferrari, erkebiskop av Milano. I 1901 reiste han til Nanyang i Henan i keiserriket Kina som misjonær. I 1905 ble misjonsstasjonen overfalt. Han fikk alvorlige hodeskader og skader på venstre skulder, og venstre side av kroppen ble varig lammet. Etter noe behandling i Italia vendte han i 1907 tilbake til Kina, og der ble han utnevnt til rektor for presteseminaret i Henan. Ved siden av det vanlige misjonsarbeidet gjorde han også arkeologiske funn, særlig gullmynter fra den tidlige keisertid. De ble bragt PIMEs museum i Milano.