Den 25. mars 1992 utnevnte pave Johannes Paul II ham til titulærbiskop av og hjelpebiskop i erkebispedømmet Köln. Erkebiskopen av Köln, kardinal Joachim Meisner, bispeviet ham den 1. mai 1992 i Kölnerdomen; medkonsekratorer var emeritert hjelpebiskop der, Augustinus Frotz og hjelpebiskop i Köln, Klaus Dick. Trelle var kommissær for det sørlige pastoraldistriktet i erkebispedømmetKöln og samtidig biskoppelig vikar for sjelesorgen for utenlandske katolikker. Kort tid etter ble han også residerende kannik i Köln.