Некоторое время он был келейником старца Льва и его чтецом. Работал в монастырской пекарне, варил хмелины (дрожжи), пек булки. Через полгода его перевели в скит, год он был помощником повара. Старец Лев любил молодого послушника, ласково называл Сашей. Но воспитывал его сурово: дал прозвище Химера, подразумевая пустоцвет, который бывает на огурцах, при людях испытывал его смирение, делая вид, что гневается на него за дело. Но другим про него говорил: «Великий будет человек». После смерти старца Льва брат Александр стал келейником старца Макария.
В 1842 году он был пострижен в мантию и наречен Амвросием в честь святителя Амвросия Медиоланского. В 1843 году последовало иеродиаконство, а через два года – рукоположение в иеромонахи. Это было время ученичества, тесного общения со старцем Макарием, который «воспитывал в нем строгого подвижника, украшенного нищетой, смирением, терпением и другими иноческими добродетелями». Когда старец Макарий начал книгоиздательскую деятельность, отец Амвросий стал его незаменимым помощником, занимался переводом духовных книг. В частности, он переложил с древнеславянского и подготовил к печати знаменитую «Лествицу» преподобного Иоанна Лествичника, игумена Синайского.
Предвидя свою кончину, старец Макарий постепенно знакомил отца Амвросия с посетителями обители, искавшими советов и утешения. Видя его беседующего с ними, старец Макарий, бывало, шутливо промолвит: «Посмотрите-ка, посмотрите! Амвросий-то у меня хлеб отнимает!» А близким говаривал: «Отец Амвросий вас не бросит».
Наблюдательный, любознательный и сметливый от природы, отец Амвросий умел удивительно легко разговаривать с людьми и занимался приемом посетителей Оптиной пустыни с большой любовью. Тогда же впервые стал проявляться его дар прозорливости.
Однажды старец Макарий послал отца Амвросия в гостиницу к приезжей богатой госпоже, которая готовилась причаститься – говела. Будучи наслышанной об отце Амвросии много хорошего, она стала говорить ему о своих неудачах, ожидая услышать сочувственное слово. Однако отец Амвросий, выслушав даму, спокойно сказал: «По делам вору и мука». Госпожа обиделась и прекратила разговор. На следующий день старец Макарий пошел в гостиницу поздравить госпожу с причащением и взял отца Амвросия с собой. Увидев вчерашнего гостя, дама призналась, что много думала над его словами и, разволновавшись, поняла, что он сказал про нее правду. Старец Макарий знал, что готовит себе достойного преемника.
После кончины старца Макария 7 сентября 1860 года, отец Амвросий был избран старцем. Теперь он жил в небольшом домике, встроенном в скитскую ограду с правой стороны колокольни. К западной стороне домика была сделана пристройка, называемая хибаркой, для приема женщин, которых в скит не пускали. Начинался долгий тридцатилетний путь служения старца Амвросия людям.
С раннего утра и до позднего вечера к нему приходили посетители с бедами, скорбями, проблемами. Людей привлекали мудрость и безграничная доброта, огромная любовь и желание помочь, и, что немаловажно, необыкновенная прозорливость старца Амвросия, которую, впрочем, он всячески скрывал. Однако скрыть такой редкий дар сложно, и примеров его прозорливости множество.
Для него не было тайн, он видел своего собеседника, что называется, насквозь: мысли, чувства, желания, слабости. Любовь, такт и огромная вера в человека позволяли ему найти к каждому верный подход, а его слова заставляли серьезно задуматься над недостатками. Современники отмечали его удивительную способность воздействовать на души. Его меткие загадки, притчи, шутки, образные выражения надолго оставались в памяти. Например:
Одна дама, часто бывавшая у старца Амвросия, пристрастилась к игре в карты и стеснялась сознаться ему в этом. Однажды на общем приеме она попросила у старца карточку, имея в виду фото. Старец внимательно посмотрел на нее и сказал: «Что ты, мать? Разве мы в монастыре играем в карточки?» Дама поняла намек и покаялась старцу в своей слабости.