Numerosos estudos demonstraram que os pacientes com um rápido aumento de PSA na sequência de recorrência bioquímica correm um risco elevado de desenvolver metástases e morrer de cancro da próstata. Se for dada radioterapia correctiva, esta deve ser iniciada antes dos níveis de PSA excederem 0,5ng/ml. Os pacientes que sofrem de recorrência bioquímica muito tempo após a cirurgia, que têm um aumento lento dos níveis de PSA, que têm um baixo grau de tumor e que não têm invasão da vesícula seminal ou metástases linfonodais, têm mais probabilidades de responder bem à radioterapia. Os pacientes com recidiva bioquímica devem ser cuidadosamente avaliados para determinar se ocorreu recidiva clínica. Tal como na radioterapia adjuvante combinada, o papel da radioterapia correctiva é controverso. Alguns pacientes têm um prognóstico igualmente bom sem radioterapia curativa, enquanto outros desenvolvem metástases distantes mesmo com radioterapia curativa. Se não for possível determinar se ocorreu recorrência clínica, então deve ser feita uma análise abrangente sobre se pode ter ocorrido recorrência local ou metástase extensa com base no tempo de aumento do PSA pós-operatório, na taxa de aumento do PSA, no tempo de duplicação do PSA, na pontuação de Gleason, na fase patológica, etc. A terapia de vigilância ou de salvamento pode ser utilizada para aqueles com elevada probabilidade de recorrência local, enquanto que a terapia endócrina pode ser utilizada para aqueles com elevada probabilidade de metástase extensa.