Когда Венгерская революция потерпела поражение, Штейнбрюк был арестован и сидел в тюрьме за коммунистическую деятельность. Произошло это в 1919–1920 годах. Был на подпольной работе в Германии, но опять его схватила полиция и выслала в Советскую Россию. В Москве заслуги и способности Отто были оценены высоко и он стал сотрудником ОГПУ.
Отто долго в Москве не задержался. В 1923 году он был направлен в Германию, где стал одним из руководителей военного аппарата Германской коммунистической партии. По заданию советской разведки он выехал в Швецию, где создал резидентуру и руководил ее работой.
В 1925 году Штейнбрюк возвратился в СССР и до 1934 года работал в О ГПУ на различных командных должностях.
В 1934 году был переведен в Разведуправление Красной армии вместе с А. X. Артузовым, который был назначен заместителем начальника военной разведки. В Разведывательном управлении О. Штейбрюк был назначен на должность начальника 1 — го отдела, сотрудники которого занимались организацией разведки стран Западной Европы.
Испанская революция и последовавшая за ней гражданская война между сторонниками республиканского строя и фашистами во главе с генералом Франко вызвали в Москве большое желание помочь республиканцам. В Испанию были направлены советские военные советники, летчики, добровольцы. Среди них оказались и разведчики — Ян Карлович Берзин, Федор Иосифович Кравченко, Алексей Коробицын и другие. Кравченко и Коробицын были военными переводчиками. Элли Бронина направлялась в Испанию с задачей создать там нелегальную резидентуру, снабдить ее рацией и установить связь с Москвой, которая хотела знать, что происходит в Испании. Несомненно, кроме «Жером» в Испанию были направлены и другие более опытные специалисты военной разведки.
Москву «Жером» должна была покинуть в ноябре 1936 года. Штейнбрюк в те дни докладывал начальнику военной разведки Семену Урицкому: «Прошу Вашего указания, когда Вы сможете принять тов. Жером (Элли), которая уезжает 15 ноября. Желательно принять ее 14 ноября…»
Урицкий принял разведчицу. Поинтересовался здоровьем. Обещал оказать родственникам всяческую помощь. Посоветовал быть предельно осторожной. И после выполнения задания разведки благополучно возвратиться на родину.
Москва будет ждать вас, — прощаясь с «Жером», сказал начальник военной разведки.
«Жером» выехала сначала в Португалию, затем оказалась в Испании. Во Франции все еще проживал ее отец, но Урицкий рекомендовал разведчице в Париж не заезжать. Он пообещал, когда она возвратится из командировки, пригласить ее отца в Москву.