I 1941 gifta han seg med Mary Bruce. Han fikk fire barn med henne. Delbrücks bror Justus Delbrück, en advokat, hans søster Emmi Bonhoeffer og hans svogre Klaus Bonhoeffer og Dietrich Bonhoeffer var ansett som helter i den tyske motstandsbevegelsen. Klaus og Dietrich Bonhoeffer ble henrettet i det nasjonalsosialistiske Tysklands siste dager.