W 1935 roku, we współpracy z wojewódzkim konserwatorem zabytków, Bohdanem Treterem, dokonała szczegółowych oględzin i opisów trzech kościołów: w Lubniu, Łętowni i Skomielnej Białej (spalonego 3 września 1939 roku). Do wybuchu II wojny światowej dokonała, w większości na zlecenie Muzeum Narodowego w Krakowie, inwentaryzacji zabytkowych obiektów na Spiszu i Orawie, udokumentowanych między innymi cyklem artykułów Z polskiego Spisza.
Podczas II wojny światowej Kazimiera Kutrzebianka musiała się ukrywać, ze względu na żydowskie pochodzenie matki. W 1943 roku zmarła jej młodsza siostra Zofia, rok później ojciec. Po zakończeniu działań wojennych rozpoczęła pracę inwentaryzatora zabytków dla celów opracowywanego przez Ministerstwo Kultury i Sztuki a później Instytut Sztuki Polskiej Akademii Nauk Katalogu zabytków sztuki w Polsce. Na jego potrzeby opracowała opisy powiatów myślenickiego i olkuskiego, a następnie, samodzielnie lub we współpracy, także pińczowskiego, opatowskiego, chełmskiego, mieleckiego, kolbuszowskiego, tomaszowskiego, gliwickiego i niżańskiego. W 1954 roku opublikowała w "Tygodniku Powszechnym" artykuł Sprawa ochrony zabytków. W roku następnym rozpoczęła prace inwentaryzacyjne w powiecie sanockim, gdzie weszła w konflikt z władzami regionalnymi i ludnością, przeciwnymi zachowaniu pamiątek połemkowskich.