W 1907 r. rozpoczął pracę katechetyczną najpierw w I Gimnazjum w Tarnowie, a następnie w nowo powstałym Gimnazjum w Mielcu. Tam podjął inicjatywę utworzenia bursy dla chłopców. W środowisku szkoły cieszył się dużym autorytetem, tak wśród młodzieży, jak i nauczycieli. Szanowali go także Żydzi, do których nieraz zagadnął po hebrajsku. Przez rok pełnił nawet funkcję dyrektora Gimnazjum. Wykazywał rozległą wiedzę, chociaż nie miał stopni naukowych i studiów specjalistycznych. Od pierwszych lat kapłaństwa pełnił funkcję sekretarza Tarnowskiego Koła Teologicznego i był współredaktorem oraz wydawcą pisma ascetycznego dla kapłanów Dobry Pasterz. Już bowiem od lat kleryckich należał do najgorliwszych zwolenników Unii Apostolskiej Kleru, która miała formować pobożność osobistą kapłanów.

Jako rektor do kleryków odnosił się z wielką serdecznością i taktem. Stawiał alumnom wysokie wymagania, ale daleki był od rygoryzmu. Najmocniej wychowywał swoją postawą, głęboką pobożnością i kulturą osobistą. Gdy po otrzymaniu święceń podeszli do niego młodzi kapłani, by mu podziękować, wówczas on uklęknął pośród nich i poprosił o błogosławieństwo prymicyjne. Każdemu z neoprezbiterów całował ręce. Gdy się bronili, tłumaczył, że są to ręce konsekrowane, namaszczone, poświęcone Bogu. Ta scena pozostała dla wielu pokoleń kapłanów niezapomnianą lekcją pokory i pietyzmu wobec kapłaństwa.

Troszczył się o piękno liturgii. Opracował modlitewnik klerycki i obrzęd przywdziania stroju duchownego. Zorganizował pierwszą pielgrzymkę całego Seminarium na Jasną Górę. Przygotowywał reformę studiów seminaryjnych i gromadził materiały dotyczące dziejów Tarnowskiego Seminarium.

Wybuchła II wojna światowa. Już 7 września 1939 r. Niemcy zajęli budynek Seminarium i nie pozwolili rozpocząć nowego roku akademickiego. Ks. Roman Sitko zgromadził część kleryków w wakacyjnym ośrodku w Błoniu nad Dunajcem. Tam zorganizował dla nich wykłady.

W uroczystość Wniebowstąpienia Pańskiego, 22 maja 1941 r., Tarnowskie gestapo dokonało rewizji w Błoniu, w wyniku której aresztowano rektora ks. R. Sitkę, ojca duchownego ks. Józefa Brudza, ks. profesora Juliana Piskorza oraz 20 kleryków z roku I i wywieziono ich do tarnowskiego więzienia. Starszych kleryków z roku V pozostawiono. Rewizję rozpoczęto w kaplicy. Ks. rektora zabrano z klęcznika, gdy modlił się po Mszy św. razem z alumnami. Świadkowie mówią, że już w czasie aresztowania był znieważany.

W więzieniu ks. Sitko przebywał ponad rok. Dużo się modlił. Treść tych modlitw spisywał w formie poetyckiej. W ten sposób powstał jego słynny Modlitewnik, który nazwano Pieśniami więziennymi księdza Romana Sitki. Aresztującym mówił: "Ja biorę wszystko na siebie, całą odpowiedzialność za prowadzenie Seminarium, tylko tym wszystkim pozwólcie odejść".

Oto jak opisuje epilog życia ks. Romana Sitki współwięzień i świadek w procesie beatyfikacyjnym, pan Kazimierz Jaremkiewicz, zmarły na początku 2001 r.: "Wszedłem na sztubę i zapytałem przebywających w niej więźniów, gdzie jest ks. infułat Sitko, bo go nie zauważyłem na pryczy. Więźniowie odpowiedzieli, że nie ma go, bo go wykończyli. Ja ich zapytałem: jak się to stało? Jeden z więźniów odpowiedział, że ksiądz Sitko szedł z nimi do pracy w komando, zasłabł i upadł na drogę. Współwięźniowie chcieli go podnieść, ale kapo, czyli szef komanda, nie pozwolił. Esesman, który szedł z tym komando, stanął butem na szyi księdza Sitki i go tym butem dobił. Świadkami tego wydarzenia byli ci więźniowie, którzy mieszkali z księdzem Sitką w tej samej sztubie i którzy mi o tym opowiedzieli. Moi rozmówcy byli świadkami tej śmierci".