Badania podatności wielu grzybów pasożytniczych na wybrane preparaty chemiczne do ochrony roślin pogłębiły wiedzę o ich oddziaływaniu na Alternaria brassicae, Colletotrichum coccodes, Leptosphaeria maculans.
Profesor Tadeusz Madej opublikował 170 prac naukowych, wypromował 3 doktorów, zrecenzował kilkadziesiąt artykułów naukowych, a także 2 rozprawy habilitacyjne i kilka prac doktorskich. Ponadto uczestniczył w projektach badawczych KBN.
Był głównym inicjatorem powołania w Szczecinie Oddziału Polskiego Towarzystwa Fitopatologicznego, był jego członkiem honorowym i członkiem Zarządu Głównego. Należał do Polskiego Towarzystwa Nauk Agrotechnicznych i Polskiego Towarzystwa Botanicznego. Uczestniczył w pracach interdyscyplinarnego zespołu naukowo-badawczego dla oceny wpływu Zakładów Chemicznych „Police” na środowisko naturalne.