Parallelt med politikken begynte han i 1993 som medarbeider i Storsalen menighet i Oslo og i 1998 ble han ansatt som daglig leder ved samme menighet. I 2003 sluttet han i stillingen for å lede Misjonsalliansens bistandsarbeid i Ecuador. Sommeren 2008 var han en av organisasjonens utsendinger på verdenskongressen om mikrokreditt i Indonesia. I 2009 flyttet han og kona Lina Ytreland Eidsaa til Kambodsja for å starte opp et arbeid for Misjonsalliansen der. Eidsaa har senere hatt stillingen som kirkeverge i Sandnes.