Mentre si impegna negli studi della teologia in seminario, i suoi superiori lo orientano verso le missioni di una colonia olandese del Suriname. Giunge a Paramaribo, città principale della colonia, il 16 settembre 1842 e si dedica subito alle opere pastorali che lo manterranno impegnato fino alla sua morte. I primi compiti comprendono delle visiti regolari alle piantagioni lungo i fiumi della colonia, dove predica e amministra i sacramenti soprattutto agli schiavi. Le sue lettere esprimono la sua indignazione per il duro trattamento subito dalle popolazioni africane costrette a lavorare nelle piantagioni.

Nel 1856 viene mandato ad una stazione di lebbrosi a Batavia; salvo pochissime interruzioni, sarà ormai lo scenario del suo operare per il resto della sua vita. Nella sua carità non solo provvede a rifornire i suoi pazienti dei benefici della religione, ma si dedica a curarli personalmente, fino a quando non riesce a persuadere le autorità a provvedere ad adeguati servizi sanitari. Riesce, in vari modi, a migliorare le condizioni dei lebbrosi, soprattutto per merito dell'energia instancabile con la quale pone le loro necessità all'attenzione delle autorità coloniali. Quando, nel 1866, giungono i Redentoristi per prendersi carico della missione di Suriname, Padre Donders insieme ad uno dei suoi confratelli sacerdoti chiede di essere ammesso nella Congregazione.

I due candidati fanno il loro noviziato sotto il Vicario Apostolico, il Vescovo Giovanni Battista Winkels e prendono il voto il 24 giugno 1867. Immediatamente il Padre Donders ritorna a Batavia. Poiché ormai può contare sull'assistenza dei lebbrosi, può dedicare del tempo ad un'opera che da lunga data desidera intraprendere. Come Redentorista, la sua attenzione si rivolge ora alle popolazioni indiane di Suriname. Si dedicherà a quest'opera fino alla sua morte. Comincia ad imparare le lingue native e ad istruire gli indiani alla fede cristiana, fino a quando le forze lo abbandoneranno e sarà costretto a lasciare nelle mani di altri l'opera alla quale ha dato inizio.