Sachverhalt:
A. Die Staatsanwaltschaft Limmattal erhob Anklage gegen X._ wegen Schändung. Das Bezirksgericht Zürich sprach ihn mit Urteil vom 10. Dezember 2007 vom Vorwurf frei. Dagegen erhob die Staatsanwaltschaft Berufung. Das Obergericht des Kantons Zürich, I. Strafkammer, sprach X._ mit Urteil vom 15. Dezember 2008 der Schändung schuldig und verurteilte ihn zu einer bedingten Geldstrafe von 210 Tagessätzen zu Fr. 60.--.
B. Mit Beschwerde in Strafsachen beantragt X._ , das Urteil des Obergerichts sei aufzuheben, und er sei von Schuld und Strafe freizusprechen.
C. Die Beschwerdegegnerinnen und das Obergericht des Kantons Zürich verzichten auf Vernehmlassung.

Erwägungen:
1. Der Anklageschrift liegt folgender Sachverhalt zugrunde:
Der Beschwerdeführer führte am 21. Juni 2006, ca. 17.30 bis 18.30 Uhr, in seiner Massage-Praxis in Oberengstringen als medizinischer Masseur eine medizinische Behandlung von Weichteilrheuma bei der Patientin Y._ durch. Die Patientin lag auf dem Bauch und war mit einem Slip bekleidet und teilweise mit einem Frottéetuch bedeckt. Der Beschwerdeführer fuhr ihr im Laufe der Massage mit der Handkante über die Vagina. Nachdem sich Y._ auf den Rücken gedreht hatte, massierte er ihr mehrmals mit der Hand die Vagina. Er steckte ihr zwei Finger in die Vagina und führte kreisende Bewegungen aus. Y._ war vom Übergriff so überrumpelt, dass sie sich nicht rechtzeitig dagegen wehren konnte.
2. Der Beschwerdeführer rügt eine unrichtige Feststellung des Sachverhalts. Er bringt vor, das Abstellen auf die Aussagen der Beschwerdegegnerin 1 sei willkürlich. Die Vorinstanz habe zudem das Anklageprinzip, den Grundsatz "in dubio pro reo" sowie seinen Anspruch auf rechtliches Gehör verletzt.
2.1 Die Vorinstanz erachtet die Aussagen der Beschwerdegegnerin 1 anlässlich der polizeilichen Befragung und der Zeugeneinvernahme als in weiten Teilen konstant, detailliert und nachvollziehbar. Auf die umfassende Aussageanalyse kann verwiesen werden (<ref-law>, angefochtenes Urteil E. 7 S. 20 ff.). Die Vorinstanz führt aus, einige Aussagen seien hingegen nicht frei von Widersprüchen. Bei der Würdigung sei die Zeitspanne von neun Monaten zwischen den beiden Einvernahmen zu beachten. Dass die Beschwerdegegnerin 1 als Ankunftszeit in der Praxis zuerst 17.15 Uhr und danach - in Übereinstimmung mit der Aussage des Beschwerdeführers - 17.30 Uhr angegeben habe, vermöge deshalb die Glaubhaftigkeit ihrer Aussagen nicht zu erschüttern. Weiter führt die Vorinstanz aus, hinsichtlich der Beschreibung des sexuellen Übergriffs gebe es eine Abschwächung. Die Beschwerdegegnerin 1 habe geschildert, der Beschwerdeführer sei mit der flachen Hand am Innenschenkel des linken Beines hinauf direkt zu ihrem Intimbereich gefahren und habe mit der Handkante "ziemlich kräftig durch ihre Intimöffnung" gestrichen. Das gleiche habe er mit dem rechten Bein gemacht. Wieder habe er seine Handkante in ihren Intimbereich - "direkt zwischen die Schamlippen" - geführt. Als Zeugin habe sie zu Protokoll gegeben, dass er die Hand zuerst an der Innenseite des einen Beins und danach des anderen Beins hoch Richtung Vagina geführt habe. Er sei mit der Handkante "stark an ihre Vagina" herangefahren und habe die Hand hochgezogen. Die Vorinstanz folgert, wenn mit der Handkante "stark an die Vagina herangefahren" werde, bewirke dies mit einiger Wahrscheinlichkeit, dass die Handkante zwischen die Schamlippen gerate. Deshalb sei die Differenz eine sprachliche und selbst ein minimaler inhaltlicher Unterschied würde ohne Einfluss auf das Beweisergebnis bleiben. Hingegen seien die Aussagen betreffend das Eindringen in die Vagina markant unterschiedlich. Die Beschwerdegegnerin 1 habe zuerst ausgesagt, der Beschwerdeführer sei mit zwei Fingern, dem Mittel- und Zeigefinger, in die Vagina eingedrungen und habe kreisende Bewegungen ausgeführt. Später habe sie ihre Aussage dahin korrigiert, er sei mit den Fingern unter die Unterhose gefahren und habe ziemlich stark massiert. Dabei sei er mit den Fingern "nicht in sie eingedrungen", sondern beim Massieren auf der Vagina geblieben. Die Vorinstanz hält fest, diese Abschwächung betreffe einen Kernpunkt des Anklagevorwurfs, der sich nicht mit dem Zeitablauf erklären lasse. Hingegen entlaste die Beschwerdegegnerin 1 den Beschwerdeführer, was die Glaubhaftigkeit ihrer Aussagen insgesamt stärke. Im Ergebnis sei der eingeklagte Sachverhalt erstellt, mit der Korrektur, dass der Beschwerdeführer die Finger nicht in die Vagina gesteckt, sondern die Beschwerdegegnerin 1 auf der Vagina massiert habe (angefochtenes Urteil E. 7 S. 32 ff.).
2.2 Der Beschwerdeführer bringt vor, der angeklagte und der vorinstanzliche Vorwurf würden eine unterschiedliche Verteidigungsstrategie verlangen. Im Unterschied zum Vorwurf des Einführens von Fingern in die Vagina sei beim Vorwurf der Massage auf der Vagina die Frage nach den Regeln der Massagekunst von zentraler Bedeutung. Zudem könne das Fahren mit der Handkante über die Vagina von vornherein nicht als sexuelle Handlung qualifiziert werden. Aufgrund der Verletzung des Anklageprinzips habe er sich nicht gehörig verteidigen können, weshalb auch sein Anspruch auf rechtliches Gehör nicht gewahrt worden sei.
2.2.1 Nach dem aus Art. 29 Abs. 2 und Art. 32 Abs. 2 BV sowie aus Art. 6 Ziff. 1 und Ziff. 3 lit. a und b EMRK abgeleiteten Anklagegrundsatz bestimmt die Anklageschrift den Gegenstand des Gerichtsverfahrens (Umgrenzungsfunktion). Gegenstand des gerichtlichen Verfahrens können nur Sachverhalte sein, die dem Angeklagten in der Anklageschrift vorgeworfen werden. Das Gericht ist an die Anklage gebunden (Immutabilitätsprinzip). Das Anklageprinzip bezweckt damit gleichzeitig den Schutz der Verteidigungsrechte des Angeklagten und dient dem Anspruch auf rechtliches Gehör (Informationsfunktion; <ref-ruling> E. 2a S. 21 mit Hinweis). Hinsichtlich der Vorsatzelemente genügt grundsätzlich der Hinweis auf den gesetzlichen Straftatbestand im Anschluss an die Darstellung des Sachverhalts als zureichende Umschreibung der subjektiven Merkmale, wenn der betreffende Tatbestand nur mit Vorsatz begangen werden kann (<ref-ruling> E. 3c S. 356 mit Hinweis). Der Grundsatz des rechtlichen Gehörs (<ref-law>) verlangt, dass der beschuldigten Person eine für sie nachteilige Änderung des Prozessthemas mitgeteilt und ihr Gelegenheit geboten wird, sich dagegen zu verteidigen. Gleiches gilt, wenn der Betroffene wegen eines anderen Straftatbestands, als in der Anklage beantragt, verurteilt werden soll und er nicht mit einer neuen rechtlichen Würdigung rechnen musste (<ref-ruling> E. 2c/aa S. 22 mit Hinweisen).
2.2.2 In der Anklageschrift ist der Lebenssachverhalt detailliert umschrieben und die dem Beschwerdeführer zur Last gelegte Schändung hinreichend konkretisiert. Bei der Schändung handelt es sich um ein Vorsatzdelikt, so dass die subjektiven Tatbestandselemente nicht näher umschrieben werden müssen. Mit dem Vorwurf, der Beschwerdeführer habe seine Finger nicht in die Vagina gesteckt, sondern auf der Vagina massiert, wird der eingeklagte Sachverhalt weder unter eine schärfere Strafbestimmung gestellt noch unter einen weiteren Straftatbestand subsumiert. Somit hat die Vorinstanz den Anklagegrundsatz nicht verletzt und den Anspruch des Beschwerdeführers auf rechtliches Gehör gewahrt. Schliesslich betreffen die Ausführungen des Beschwerdeführers zur Qualifikation als sexuelle Handlung die rechtliche Würdigung (s. E. 3.4.1 hiernach).
2.3 Zur Rüge der willkürlichen Beweiswürdigung macht der Beschwerdeführer geltend, die Vorinstanz habe die Aussagen der Beschwerdegegnerin 1 trotz unüberwindbarer Widersprüche als glaubhaft eingestuft. Hinsichtlich der Aussagen zur Ankunftszeit in der Praxis hätte sich die Vorinstanz mit der Möglichkeit einer bewussten Annäherung an seinen Standpunkt befassen müssen. Weiter erkläre die Vorinstanz die Abschwächung der Aussagen zur Berührung der Vagina mit einer weltfremden, grammatikalischen Auslegung. In Übereinstimmung mit der Anklage gehe sie von einer dritten Variante aus, wonach er mit der "Handkante über die Vagina gefahren" sei. Indem die Vorinstanz den Mittelweg zwischen Eindringen und Nichteindringen wähle und es als erstellt erachte, dass er mit dem Mittel- und Zeigefinger auf der Vagina massiert habe, sei dies willkürlich und verletze den Grundsatz der Unschuldsvermutung. Diese Annahme sei auch unhaltbar, weil eine auf dem Rücken liegende Frau weder sehen noch fühlen könne, welche Finger in ihre Vagina eingeführt würden. Schliesslich sei die Vorinstanz nicht auf seine Ausführungen zur medizinischen Indikation einer Berührung der Vagina anlässlich einer Massage eingegangen und habe damit seine Aussagen willkürlich gewürdigt. Zum inneren Ablauf des Sachverhalts bringt der Beschwerdeführer vor, es fehle eine Feststellung des Sachverhalts, welche die Rechtsanwendung von <ref-law> und <ref-law> nachprüfen lasse.
2.3.1 Gemäss <ref-law> ist die Beschwerde zu begründen. Die Begründung hat in gedrängter Form darzulegen, inwiefern der angefochtene Akt Recht verletzt (<ref-law>). Eine qualifizierte Rügepflicht gilt hinsichtlich der Verletzung von Grundrechten und von kantonalem und interkantonalem Recht. Das Bundesgericht prüft eine solche Rüge nur insofern, als sie in der Beschwerde präzise vorgebracht und begründet worden ist (<ref-law>, BGE 133 Il 249 E. 1.4.2 S. 254).
2.3.2 Aus der in <ref-law> und Art. 6 Ziff. 2 EMRK verankerten Unschuldsvermutung wird die Rechtsregel "in dubio pro reo" abgeleitet. Als Beweiswürdigungsregel besagt sie, dass sich der Strafrichter nicht von einem für den Angeklagten ungünstigen Sachverhalt überzeugt erklären darf, wenn bei objektiver Betrachtung Zweifel bestehen, ob sich der Sachverhalt so verwirklicht hat. Bei der Frage, ob angesichts des willkürfreien Beweisergebnisses erhebliche und nicht zu unterdrückende Zweifel hätten bejaht werden müssen und sich der Sachrichter von dem für den Angeklagten ungünstigen Sachverhalt nicht hätte überzeugt erklären dürfen, steht der Vorinstanz ein weiter Ermessensspielraum zu. Willkür liegt einzig vor, wenn die Behörde in ihrem Entscheid von Tatsachen ausgeht, die mit der tatsächlichen Situation in klarem Widerspruch stehen oder auf einem offenkundigen Fehler beruhen. Dabei genügt es nicht, wenn sich der angefochtene Entscheid lediglich in der Begründung als unhaltbar erweist; eine Aufhebung rechtfertigt sich erst, wenn er auch im Ergebnis verfassungswidrig ist (<ref-ruling> E. 3.1 S. 178 mit Hinweisen).
2.3.3 Die Vorinstanz hat sich ausführlich mit der Glaubhaftigkeit der Aussagen der Beschwerdegegnerin 1 und des Beschwerdeführers auseinandergesetzt. Entgegen der Behauptung des Beschwerdeführers hat sie dabei die Annäherung des Standpunkts der Beschwerdegegnerin 1 zur Ankunftszeit in der Praxis an jenen des Beschwerdeführers beachtet. Weiter begründet die Vorinstanz nachvollziehbar, wieso sie es als erstellt erachtet, dass der Beschwerdeführer mit der Handkante über die Vagina gefahren ist. Trotz widersprüchlicher Aussagen betreffend das Eindringen in die Vagina zweifelt sie nicht an der Glaubhaftigkeit der Aussagen der Beschwerdegegnerin 1 und an der Schuld des Beschwerdeführers.
2.3.4 Was der Beschwerdeführer gegen die Beweiswürdigung vorbringt, ist nicht geeignet, Willkür respektive eine Verletzung des Grundsatzes "in dubio pro reo" darzutun. Er zeigt nicht substantiiert auf, inwiefern die Beweiswürdigung die genannten Verfassungsgrundsätze verletzt und im Ergebnis offensichtlich unhaltbar ist. Weiter zeigt der Beschwerdeführer nicht auf, inwiefern es für den Ausgang des Verfahrens entscheidend ist, mit welchen zwei Fingern er auf der Vagina massiert hat (<ref-law>). Die Rügen erweisen sich als unbegründet, soweit darauf mangels rechtsgenügender Begründung überhaupt einzutreten ist.
3. Weiter macht der Beschwerdeführer eine Verletzung von <ref-law> geltend, indem die Vorinstanz die Tatbestandsmerkmale der sexuellen Handlungen, der Widerstandsunfähigkeit sowie des Vorsatzes bejahe.
3.1 Wer eine urteilsunfähige oder eine zum Widerstand unfähige Person in Kenntnis ihres Zustandes zum Beischlaf, zu einer beischlafsähnlichen oder einer anderen sexuellen Handlung missbraucht, wird mit Freiheitsstrafe bis zu zehn Jahren oder Geldstrafe bestraft (<ref-law>).
Widerstandsunfähig ist, wer nicht im Stande ist, sich gegen ungewollte sexuelle Kontakte zu wehren. Die Bestimmung schützt somit Personen, die einen zur Abwehr ausreichenden Willen zum Widerstand gegen sexuelle Übergriffe nicht oder nicht sinnvoll bilden, äussern oder betätigen können. Dabei genügt, dass das Opfer nur vorübergehend zum Widerstand unfähig ist. Die Gründe für die Widerstandsunfähigkeit können dauernder oder vorübergehender, chronischer oder situationsbedingter Natur sein, also ebenso in schweren psychischen Defekten wie in einer hochgradigen Intoxikation durch Alkohol oder Drogen, in körperlicher Invalidität wie in einer Fesselung, in der besonderen Lage der Frau in einem gynäkologischen Stuhl oder auch in einer Summierung von Schläfrigkeit, Alkoholisierung und einem Irrtum über die Identität des für den Ehemann gehaltenen Sexualpartners liegen. Erforderlich ist nur, dass die Widerstandsfähigkeit gänzlich aufgehoben und nicht nur in irgendeinem Grad beeinträchtigt oder eingeschränkt ist. Bei blosser - z.B. alkoholbedingter - Herabsetzung der Hemmschwelle ist keine Widerstandsunfähigkeit gegeben. Missbrauch liegt vor, wenn der Täter die Schutzlosigkeit des Opfers ausnützt (<ref-ruling> E. 7.2 S. 56 mit Hinweisen).
3.2 Die Vorinstanz führt aus, die nur mit einem Slip bekleidete und auf dem Bauch liegende Beschwerdegegnerin 1 habe wie im <ref-ruling> zugrunde liegenden Sachverhalt aufgrund ihrer Lage auf dem Behandlungstisch nicht sehen können, was mit ihr geschah. Als langjährige und zufriedene Patientin habe sie grosses Vertrauen zum Beschwerdeführer gehabt. Sie habe nicht mit einem Eingriff in ihre Intimsphäre gerechnet und bei der Massage des ersten Beines gedacht, dass er versehentlich mit der Handkante über ihre Vagina gefahren sei. Deshalb habe sie sich beim Übergriff im Zusammenhang mit dem zweiten Bein nicht anders verhalten. Danach habe sie sich in Rückenlage gedreht. Der Beschwerdeführer habe mit der üblichen Massage begonnen, bevor er mit zwei Fingern auf ihrer Vagina massiert habe. Den sexuellen Übergriff habe sie erst wahrgenommen, als die Tat bereits vollendet gewesen sei. Sie sei wie versteinert gewesen und habe nicht aufstehen können. Gemäss Anordnung des Beschwerdeführers habe sie sich auf den Bauch gedreht, worauf er ihr nochmals mit der Handkante über die Vagina gestrichen habe. Weil die Einzelhandlungen eine natürliche Handlungseinheit bilden würden, sei die Beschwerdegegnerin 1 betreffend alle sexuellen Handlungen widerstandsunfähig gewesen (angefochtenes Urteil E. 8.2 S. 41 f.). Der Beschwerdeführer habe gewusst, dass die Beschwerdegegnerin 1 nicht mit sexuellen Handlungen gerechnet habe, und nicht damit einverstanden gewesen sei. Ihm sei zweifellos auch klar gewesen, dass sexuelle Handlungen nicht Teil der medizinischen Massage darstellen würden (angefochtenes Urteil E. 8.3 S. 43).
3.3 Der Beschwerdeführer bringt vor, die Vorinstanz habe zu Unrecht das Fahren über die Vagina mit der Handkante als sexuelle Handlung qualifiziert. Bei einer Massage seien Berührungen am ganzen Körper unvermeidbar und auch beabsichtigt. Betreffend die Widerstandsunfähigkeit unterscheide sich der vorliegende Sachverhalt in mehrfacher Hinsicht von dem in <ref-ruling> zugrunde liegenden. Die Beschwerdegegnerin 1 sei die ganze Zeit mit einer Unterhose bekleidet gewesen. Sie habe mehrfach zwischen Bauch- und Rückenlage gewechselt und habe sich nach eigenen Angaben gegen einen Orgasmus gewehrt. Diese Handlungen würden die Annahme einer gänzlichen Widerstandsunfähigkeit ausschliessen. Die Vorinstanz subsumiere die Einzelhandlungen als natürliche Handlungseinheit. Dies sei ein untaugliches Konstrukt, um den Sachverhalt an denjenigen von <ref-ruling> anzugleichen. Weiter erfülle die Vorinstanz hinsichtlich des Vorsatzes die Begründungsanforderungen nicht. Im Rahmen der Beweiswürdigung habe sie festgehalten, dass er laut Aussage der Beschwerdegegnerin 1 "von ihrer Unwilligkeit wohl nichts gewusst" habe. Die Vorinstanz habe gefolgert, dies stütze die Glaubhaftigkeit der Anschuldigungen, weil dadurch die Möglichkeiten einer Verurteilung aufgrund Zweifeln an seinem Vorsatz geschmälert würden. Bei der rechtlichen Würdigung habe die Vorinstanz diese Überlegung nicht mehr aufgenommen.
3.3 Der Beschwerdeführer bringt vor, die Vorinstanz habe zu Unrecht das Fahren über die Vagina mit der Handkante als sexuelle Handlung qualifiziert. Bei einer Massage seien Berührungen am ganzen Körper unvermeidbar und auch beabsichtigt. Betreffend die Widerstandsunfähigkeit unterscheide sich der vorliegende Sachverhalt in mehrfacher Hinsicht von dem in <ref-ruling> zugrunde liegenden. Die Beschwerdegegnerin 1 sei die ganze Zeit mit einer Unterhose bekleidet gewesen. Sie habe mehrfach zwischen Bauch- und Rückenlage gewechselt und habe sich nach eigenen Angaben gegen einen Orgasmus gewehrt. Diese Handlungen würden die Annahme einer gänzlichen Widerstandsunfähigkeit ausschliessen. Die Vorinstanz subsumiere die Einzelhandlungen als natürliche Handlungseinheit. Dies sei ein untaugliches Konstrukt, um den Sachverhalt an denjenigen von <ref-ruling> anzugleichen. Weiter erfülle die Vorinstanz hinsichtlich des Vorsatzes die Begründungsanforderungen nicht. Im Rahmen der Beweiswürdigung habe sie festgehalten, dass er laut Aussage der Beschwerdegegnerin 1 "von ihrer Unwilligkeit wohl nichts gewusst" habe. Die Vorinstanz habe gefolgert, dies stütze die Glaubhaftigkeit der Anschuldigungen, weil dadurch die Möglichkeiten einer Verurteilung aufgrund Zweifeln an seinem Vorsatz geschmälert würden. Bei der rechtlichen Würdigung habe die Vorinstanz diese Überlegung nicht mehr aufgenommen.
3.4 3.4.1 Der Begriff der "sexuellen Handlung" ist immer in Bezug auf den konkreten Tatbestand zu bestimmen (vgl. PHILIPP MAIER, in: Basler Kommentar, Strafrecht II, 2. Aufl. 2007, N. 22 vor Art. 187). Nach der Rechtsprechung lassen sich sexuelle Handlungen nach der Eindeutigkeit ihres Sexualbezugs abgrenzen. Sind die Handlungen objektiv eindeutig sexualbezogen, kommt es nicht mehr auf das subjektive Empfinden, die Motive oder die Bedeutung, die das Verhalten für den Täter oder das Opfer hat, an. Keine sexuellen Handlungen sind dagegen Verhaltensweisen, die nach ihrem äusseren Erscheinungsbild keinen unmittelbaren sexuellen Bezug aufweisen. Schwierigkeiten bietet die dritte Gruppe der sogenannten ambivalenten Handlungen, die weder äusserlich neutral noch eindeutig sexualbezogen erscheinen (<ref-ruling> E. 3b S. 62 mit Hinweisen). Die Massage mit zwei Fingern auf der Vagina stellt eine eindeutig sexualbezogene Verhaltensweise dar. Der Beschwerdeführer hat die Beschwerdegegnerin 1 als langjährige Patientin zum ersten Mal auf diese Weise massiert. Seine Ausführungen zu den Fachregeln der Massage erweisen sich deshalb als unbehelflich, zumal er gemäss eigenen Aussagen sein Vorgehen den Patienten zuvor erklärt, wenn er eine Massage oder einen Teil davon erstmals durchführt (s. angefochtenes Urteil E. 4.2 S. 18). Weiter ist das Verhalten des Beschwerdeführers im Hinblick auf das geschützte Rechtsgut erheblich (vgl. <ref-ruling> a.a.O.; MAIER, a.a.O., N. 10 Art. 191, mit Hinweis auf N. 31 Art. 189). Die Vorinstanz hat demnach das Verhalten des Beschwerdeführers zu Recht als sexuelle Handlung im Sinne von <ref-law> qualifiziert.
3.4.2 Im Sinne einer natürlichen Handlungseinheit können mehrere Einzelhandlungen zusammengefasst werden, wenn sie auf einem einheitlichen Willensakt beruhen und wegen des engen räumlichen und zeitlichen Zusammenhangs bei objektiver Betrachtung noch als ein einheitliches Geschehen erscheinen (<ref-ruling> E. 4.5.3 S. 266 mit Hinweis). Im vorliegenden Fall hat die Beschwerdegegnerin 1 von der Bauch- in die Rückenlage und anschliessend wieder in die Bauchlage gewechselt. In jeder Phase hat der Beschwerdeführer den Tatbestand vollendet, weshalb er ihn weder iterativ (wie z.B. bei einer "Tracht Prügel") noch sukzessiv (wie z.B. beim Besprayen einer Mauer mit Graffiti in mehreren aufeinanderfolgenden Nächten) begangen hat. Eine natürliche Handlungseinheit, welche im Übrigen gemäss bundesgerichtlicher Rechtsprechung nur mit Zurückhaltung angenommen werden kann, ist entgegen der Auffassung der Vorinstanz zu verneinen (<ref-ruling> a.a.O.; vgl. auch Urteil 6B_453/2007 E. 3.4.3 vom 19. Februar 2008). Somit ist das Tatbestandsmerkmal der Widerstandsunfähigkeit für jeden Übergriff einzeln zu prüfen.
3.4.3 Die Beschwerdegegnerin 1 lag während dem ersten Übergriff auf dem Bauch, so dass ihre Sicht eingeschränkt war. Weil sie zudem keinen sexuellen Übergriff erwartete, nahm sie die Berührung des Beschwerdeführers an ihrer Vagina erst wahr, als die Tat bereits vollendet war (vgl. <ref-ruling> E. 7.4 S. 57). Als langjährige und zufriedene Patientin des Beschwerdeführers ging sie davon aus, er habe sie aus Versehen berührt, und liess sie ihn an ihrem zweiten Bein weitermassieren. Der Übergriff am zweiten Bein erfolgte für sie wiederum so überraschend, dass die Tat vollendet war, bevor sie sich dagegen wehren konnte. Die Beschwerdegegnerin 1 konnte ihren Willen zum Widerstand gegen die Übergriffe nicht betätigen und war demnach widerstandsunfähig. Weiter begründet die Vorinstanz hinreichend, wieso der Beschwerdeführer wissentlich und willentlich gehandelt hat. Ihr Schluss auf Vorsatz verletzt kein Bundesrecht.
3.4.4 Hingegen ist die Widerstandsunfähigkeit betreffend die folgenden Übergriffe zu verneinen. Die Beschwerdegegnerin 1 wusste, dass es sich nicht mehr um eine übliche Massage handelte. Von den weiteren Übergriffen wurde sie nicht darart überrumpelt, dass sie sich nicht rechtzeitig wehren konnte, zumal ihre Sicht in der Rückenlage nicht mehr eingeschränkt war. Im Übrigen war die Beschwerdegegnerin zu einem späteren Zeitpunkt in der Lage, sich gegen die Übergriffe zu wehren, indem sie sich auf der Pritsche nach oben zog. Somit erweist sich die Beschwerde teilweise als begründet. Der angefochtene Entscheid ist aufzuheben und die Sache zur neuen Entscheidung an die Vorinstanz zurückzuweisen (<ref-law>).
4. Demgemäss ist die Beschwerde teilweise gutzuheissen. Im Übrigen ist sie abzuweisen, soweit darauf einzutreten ist. Der Beschwerdeführer wird im Umfang seines Unterliegens kostenpflichtig (<ref-law>). Der Kanton Zürich hat ihn für das bundesgerichtliche Verfahren zu entschädigen (<ref-law>).

Demnach erkennt das Bundesgericht:
1. Die Beschwerde wird teilweise gutgeheissen, der Entscheid des Obergerichts des Kantons Zürich vom 15. Dezember 2008 aufgehoben und die Sache zur neuen Entscheidung an die Vorinstanz zurückgewiesen. Im Übrigen wird die Beschwerde abgewiesen, soweit darauf einzutreten ist.
2. Die Gerichtskosten von Fr. 2'000.-- werden dem Beschwerdeführer auferlegt.
3. Der Kanton Zürich hat den Beschwerdeführer für das bundesgerichtliche Verfahren mit Fr. 1'500.-- zu entschädigen.
4. Dieses Urteil wird den Parteien und dem Obergericht des Kantons Zürich, I. Strafkammer, schriftlich mitgeteilt.
Lausanne, 21. Juli 2009
Im Namen der Strafrechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Der Präsident: Die Gerichtsschreiberin:
Favre Binz