W 1982 roku przeniosła się do Vila de Sucupira w gminie Anapu w stanie Pará. Była członkinią miejscowej Duszpasterskiej Komisji ds. Ziemi (Comissão Pastoral da Terra - CPT), uczestniczyła też w dialogu pomiędzy miejscową ludnością, politykami i duchowieństwem. Założyła Escola Brasil Grande - pierwszą w Anapu szkołę, w której kształcili się przyszli nauczyciele.
Dorothy Stang uczyła rolników, jak uprawiać niewielkie działki i pozyskiwać produkty z lasu, bez potrzeby jego wycinania. Próbowała również chronić miejscową ludność przed uzbrojonymi gangami, które działały na zlecenie zamożnych właścicieli ziemskich. Na zdjęciach często można zobaczyć ją w koszulce z napisem A Morte da floresta é o fim da nossa vida (port. Śmierć lasu jest końcem naszego życia).
Podobnie jak inni działacze na rzecz ochrony przyrody i praw człowieka w Amazonii, siostra Dorothy wiedziała, że jej życie jest zagrożone, jednak wierzyła, że status zakonnicy ją ochroni. W 2004 roku zeznawała w brazylijskim Kongresie przed komisją badającą proces wylesiania. Wskazała konkretne firmy z branży drzewnej, które prowadziły wycinkę w niedozwolonych miejscach. W rewanżu, została przez te firmy nazwana terrorystką i oskarżona o dostarczanie rolnikom broni. W dalszym ciągu grożono jej również śmiercią.