W dniu 25 kwietnia 1959 papież Jan XXIII powołał pierwsze północnorodezyjskie diecezje, w tym powstałą w miejsce dotychczasowego wikariatu apostolskiego, diecezję Livingstone. Tym samym bp O’Shea został biskupem Livingstone. Jako ojciec soborowy wziął udział w soborze watykańskim II.
18 listopada 1974 zrezygnował z katedry, oddając ją pochodzącemu z Zambii bp Adrianowi Mung’andu.