I 1907 begynte Kolbe og hans eldre bror Frans på et fransiskansk juniorseminar i Lwów i det daværende østerrikske Galicia drevet av De konventuelle fransiskanere. Han var imidlertid mer interessert i matematikk og naturfagene, særlig fysikk og astronomi, og var fascinert av den moderne teknologien og de fremtidige mulighetene til å reise ut i verdensrommet. Da han i 1910 ble seksten år, kom han til at han ikke hadde noe kall, og vurderte en periode å i stedet bli soldat. Han skulle informere provinsialen om sitt manglende kall, men i forkant av dette møtet ble han oppsøkt av moren, som fortalte at også hans yngste bror Josef ville gå inn i en religiøs orden, og da kunne foreldrene selv også gå i kloster, noe de lenge hadde hatt ønske om. Raimund hadde ikke hjerte til å forpurre disse planene for foreldrene og ba deretter selv om å få gå inn i den fransiskanske ordenen De konventuelle fransiskanere (Ordo Fratrum Minorum Conventualium - OFMConv). mini|Madonna-kapellet i Sant'Andrea delle Fratte, hvor Kolbe feiret sin første messe mini|Basilikaen i klosteret Niepokalanów. Tomten i anlegget fikk Kolbe gratis av grev Jan Drucki-Lubecki, og anlegget ble bygget av Kolbe selv og klosterets munker, som hadde ulike yrkesbakgrunner: Leger, tannleger, bønder, mekanikere, skreddere, bygningsarbeidere, boktrykkere, skomakere, gartnere og kokker. Klosteret var selvforsynt. I 1939 hadde klosteret 762 innbyggere i alt: 13 prester, 18 noviser, 527 legbrødre, 122 gutter i gutteseminaret og 82 prestekandidater. Senere ble det utvidet med et brannkorps (med noen munker som brannmenn), seminar og misjonsstasjon, trykkeri og radiostasjon. I 1910 fikk Kolbe gå inn i novisiatet, hvor han fikk klosternavnet Maximilian. Han hadde i begynnelsen visse skrupler og samvittighetskvaler, men disse forsvart etterhvert. Han avla sine første løfter i 1911, og de evige klosterløftene i 1914, og tok i tillegg navnet Maria. I 1912 ble han av sin orden sendt til Roma og på fransiskanernes internasjonale serafiske kollegium for å videreføre filosofistudier ved det pavelige universitet Gregoriana hvor han i 1915 tok en filosofisk doktorgrad, og deretter teologi ved det pavelige universitetet St. Bonaventura (Collegio Serafico) hvor han tok en teologisk doktorgrad i 1919 eller i 1922 (kildene varierer). Han fattet stadig større interesse for hvordan Kirken, som en verdensomspennende institusjon, fremmet sitt budskap.