Aangezien velen nog de hoop koesterden dat de opstandige gewesten zouden worden heroverd door de Spanjaarden, was er niet direct aanleiding om een missie-organisatie op te zetten. Maar de paus zag het als onmogelijk en onwenselijk een katholieke kerkelijke organisatie te handhaven in een door calvinisten bestuurd land. Deze opvatting werd sterker naarmate herovering van het opstandige gebied door de Spanjaarden uitbleef. Als gevolg van deze voortdurende onzekerheid heeft de Hollandse Zending langzaam vorm gekregen. Retrospectief bezien laten veel historici de Hollandse Zending een aanvang nemen met de benoeming van Sasbout Vosmeer tot vicaris-generaal op 1 mei 1583 *  . Anderen leggen het begin van de Hollandse Zending bij de subdelegatie in 1592 door de nuntius te Keulen van zijn door de paus verleende volmachten voor de Noordelijke Nederlanden aan Sasbout.

Om contact te houden met de 'ondergrondse' katholieken in de Noordelijke Nederlanden stichtte paus Gregorius XIII in 1584 een nuntiatuur te Keulen, waar ook Johan van Bruhesen zich na zijn uitwijking had gevestigd. Hiervandaan kon men de politieke situatie veilig volgen. De nuntius verkreeg uitgebreide volmachten voor de Noordelijke Nederlanden en de bevoegdheid tot subdelegatie. Sasbout Vosmeer verbleef merendeels in Holland, vaak op schuiladressen. In 1596 werd een nuntiatuur gesticht te Brussel. Het werd Rome steeds duidelijker dat het herstel van het Spaanse gezag in de Noordelijke Nederlanden voorlopig uitgesloten was en dat de Republiek onder calvinistisch bewind een realiteit was waar men niet omheen kon.

Met zijn benoeming tot vicaris-generaal van het diocees Utrecht had Sasbout Vosmeer niet direct de algehele leiding van de Utrechtse kerkprovincie. Hij verbleef te Delft, waardoor deze stad naast Haarlem, woonplaats van Willem Coopal, sinds 1587 vicaris-generaal van het bisdom Haarlem, tot de eerste missiecentra ging behoren. Ook in Utrecht, Leiden en Amsterdam kreeg de missie al vroeg vaste voet.

Hoewel de nuntius Frangipani persoonlijk herhaaldelijk bij de paus bepleitte bisschoppen op de vacant geworden zetels in de Noordelijke Nederlanden te benoemen, werden benoemingen door de Spaanse koning niet door Rome bekrachtigd. Toen de herovering van de opstandige gewesten uitbleef kwam Frangipani met een nieuw voorstel. Het gehele gebied zou het beste onder eenhoofdig leiding gesteld kunnen worden, met door de paus gedelegeerde bestuursmacht. Op 3 juni 1592 verkreeg Sasbout Vosmeer bij subdelegatie pauselijke volmachten voor de kerkprovincie van Utrecht. Een benoeming tot aartsbisschop van Utrecht was echter niet aan de orde, voor een deel ook doordat formeel Johan van Bruhesen als zodanig was aangewezen door Philips II. Volgens de correspondentie van Frangipani werd Sasbout Vosmeer toen reeds apostolisch vicaris genoemd. Hiermee was hij hoofd van de nog niet officiële Hollandse Zending.

Tot Vosmeers bevoegdheden behoorden: toezicht op de reguliere en seculiere geestelijkheid en uitoefening van een 'zo uitgebreid mogelijk gezag' over hen, het recht te dispenseren in de meeste huwelijksbeletselen, de verlening van toestemming aan leken om Gods woord te verkondigen en het recht om draagbare altaren te gebruiken. In 1603 kreeg Vosmeer van paus Clemens VIII enkele nieuwe bevoegdheden, zoals het recht om beneficies te vergeven *  .

Tot 1596 stond de apostolisch vicaris onder het gezag van de nuntius te Keulen. In 1596 werd de Keulse nuntiatuur gesplitst: de Noordelijke Nederlanden vielen nu onder de nuntius van Brussel. Brussel lag in vijandelijk Spaans gebied, waardoor contact met de nuntius te Brussel als landverraad kon worden beschouwd door de Staten- Generaal *  .

Dit bleek een groot nadeel. Politiek zou het verstandiger zijn geweest de Hollandse Zending onder Keulen te laten vallen. Een tweede handicap voor de apostolisch vicaris bij het bestuur van de voormalige kerkprovincie Utrecht was de zelfstandige positie van het kapittel van Haarlem met een eigen vicaris-generaal voor het diocees *  .

Op 10 september 1600 overleed Van Bruhesen te Keulen. De aartshertogen weigerden een nieuwe aartsbisschop te benoemen, waarschijnlijk omdat dit de vrede in de weg zou staan. De paus besloot in 1602 om Sasbout Vosmeer niet tot aartsbisschop van Utrecht te benoemen, maar tot aartsbisschop van Philippi i.p.i. *  .

Jurisdictie- en bestuursbevoegdheden in de missiegebieden verkreeg Vosmeer dan ook slechts bij pauselijke delegatie en niet door zijn wijding *  . Kortom, kanoniekrechtelijk bezat Vosmeer slechts potestas delegata in plaats van de potestas ordinaria van een diocesaan-bisschop, waardoor de apostolische vicarissen uiteindelijk in de uitvoering van hun bestuur ernstig werden belemmerd.

In 1622 werd door de paus de Congregatio de Propaganda Fide opgericht, een departement van de pauselijke curie belast met de behartiging van zaken in de zich sterk uitbreidende missiegebieden. De Hollandse Zending ressorteerde vanaf dat moment rechtstreeks onder dit college van kardinalen. De apostolisch vicaris bleef ondergeschikt aan de nuntius te Brussel. Het recht van bisschopsbenoeming in de Noordelijke Nederlanden, dat krachtens het Concordaat van 1559 berustte bij de Spaanse koning, kwam hiermee te vervallen.

In de bestuurlijke opdeling van de Hollandse Zending waren de grenzen van de oude bisdommen nog te herkennen. Aan het hoofd daarvan stond een provicaris als plaatsvervanger van de apostolische vicaris. Zij werden ook wel vicaris-generaal of kapittel-vicaris genoemd. Aartspriesters of landdekens hielden toezicht op de priesters in hun district en fungeerden als tussenpersoon tussen de apostolisch vicaris of zijn provicaris en de missionarissen. Vosmeers opvolger Philippus Rovenius (1614-1651) verdeelde het gebied van de Hollandse Zending in aartspriesterschappen als bestuursdistricten. Hierdoor verloor het ambt van provicaris aan betekenis, behalve in het oude bisdom Haarlem dat een vrij onafhankelijke positie innam in de Hollandse Zending *  .

Meer dan de helft van de clerus in de Hollandse Zending was woonachtig in het bisdom Haarlem, dat sede vacante werd bestuurd door het Haarlems kapittel. Daardoor kon het veel invloed uitoefenen. In 1602 kwam het tot een overeenkomst gekomen met Sasbout Vosmeer, welke in 1616, onder Rovenius, werd hernieuwd. Het kapittel erkende de apostolische vicaris als het wettige gezag in het diocees Haarlem *  . Zelf werd het kapittel erkend als wettige instelling en fungeerde het sindsdien als adviescollege voor de apostolisch vicaris voor het bisdom Haarlem.

De vijf kapittels in de stad Utrecht die nauw waren betrokken bij het landsbestuur, werden niet teniet gedaan, maar geseculariseerd. De zittende katholieke kanunniken mochten blijven. De prebenden kwamen veelal in handen van protestanten. Het katholieke element kon nog lang bewaard blijven in de Utrechtse kapittels dankzij het benoemingssysteem. In de oneven maanden werden nieuwe (en protestants gezinde) leden van het kapittel voorgedragen door de Staten van Utrecht als rechtsopvolgers in het pauselijk reservatierecht. Gedurende de overige maanden hadden de kapittels het benoemingsrecht, waar bij toerbeurt een kapitulair kanunnik een nieuwe kandidaat mocht voordragen *  .

Door tegenmaatregelen van de overheid verminderde de katholieke inbreng langzaam, in 1680 overleed de laatste katholieke kanunnik. Voor de apostolisch vicaris was dit geen werkbare situatie en daarom richtte Rovenius op 9 november 1633 een adviescollege op voor het aartsbisdom Utrecht, bestaande uit elf vooraanstaande priesters, waaronder enkele katholieke kanunniken. Dit college kreeg de naam van vicariaat en niet van kapittel om een conflict met de Staten van Utrecht te voorkomen *  .

Tijdens het bewind van Rovenius werd een nieuwe functie geïntroduceerd, die van coadjutor van de apostolisch vicaris met recht van opvolging. Ook de coadjutor werd benoemd door de paus en kreeg meestal de bisschopswijding. De eerste benoeming geschiedde op 24 augustus 1640 in de persoon van Jacobus de la Torre (1652-1661). Een jaar na de dood van Rovenius in 1651 werd De la Torre geïnstalleerd als apostolisch vicaris.

Tot het begin van de 17e eeuw waren de meeste priesters ambulant. Geleidelijk vestigden steeds meer seculieren en regulieren zich in de voormalige parochies, nu staties genoemd. Opleiding van de seculiere clerus vond met name plaats in het collegium Alticollense ('De Hooge Heuvel') in Keulen, sedert eind 17e eeuw te Leuven, of in het Pulcheriacollege in Leuven. Ook aan het door de Propaganda Fide gestichte Collegium Urbanum in Rome en aan de universiteit van Dowaai waren opleidingsmogelijkheden.

Vanwege het lage aantal priesters aan het eind van de 16e eeuw en begin 17e eeuw werden vanuit de Zuidelijke Nederlanden regulieren naar het missiegebied gestuurd, als eerste de jezuïeten, later ook andere orden. Al snel ontstond een moeizame verhouding tussen de reguliere clerus en de leiding van de Hollandse Zending. Immers, de regulieren beriepen zich op de richtlijnen van hun orde-oversten, hoewel de Hollandse Zending formeel onder leiding van de apostolisch vicaris stond. Hierdoor was er sprake van een dubbele jurisdictie *  . Uiteraard speelde mee dat de apostolisch vicaris geen aartsbisschop van Utrecht was met de jurisdictie van een ordinarius. Op 15 oktober 1624 kwamen Rovenius en de jezuïeten een verdeling van de staties overeen in een concordaat, waarin het gezag van de apostolisch vicaris als vertegenwoordiger van de paus werd erkend. De reguliere missionarissen bleven onder de jurisdictie van hun eigen oversten. Conflicten moesten worden voorgelegd aan de nuntius te Brussel. Gedurende de 17e eeuw bleef de verhouding tussen seculieren en regulieren gespannen. Pas op 17 maart 1671 werd de onderlinge verhouding geregeld in een decreet van de Propaganda, voorbereid door Johannes van Neercassel *  .

Naast de geestelijken waren veel leken werkzaam in de Hollandse Zending. Met name in de beginperiode, toen er een tekort aan priesters bestond, was hun inbreng van enorm belang. Godsdienstoefeningen vonden plaats in schuur- of zolderkerken en soms bij particulieren thuis. Zogenaamde 'klopjes' waarschuwden de gelovigen wanneer een priester langs zou komen voor de eredienst of om de sacramenten toe te dienen. Klopjes waren ongehuwde dames, die allerlei diensten voor de kerk deden, zoals het verzorgen van godsdienstlessen, armen- en ziekenzorg en werkzaamheden als kosteres. In sommige steden woonden klopjes in gemeenschap samen. Officieel konden de staties geen bezittingen hebben, deze stonden dan op naam van een kerkmeester, één van de parochianen en soms zelfs een protestant. De cursores hielden tijdens de eredienst de wacht uit vrees voor verstoring. Na het midden van de 17e eeuw hadden de meeste priesters wel een vaste verblijfplaats.