Pave Benedikt XVI utnevnte han den 22. februar 2012 til biskop av Ajaccio på Korsika. Han ble bispeviet av erkebiskopen av Marseille, Georges Pontier, den 14. april samme år; medkonsekratorer var Robert Le Gall O.S.B., erkebiskop av Toulouse og Jean Bonfils S.M.A., emeritert biskop av Nice. I den franske bispekonferanse ble Olivier de Germay medlem av kommisjonen for katekese i 2020.