Był organizatorem i kierownikiem Oddziału Instytutu Syntezy Chemicznej w Kędzierzynie (1952–1958) przekształconego w Instytut Ciężkiej Syntezy Organicznej w Blachowni Śląskiej, którego był dyrektorem do maja 1966 roku. Następnie był dyrektorem Instytutu Chemii Ogólnej w Warszawie (1966–1971)Chemik Nauka Technika i Rynek, 1970, 23, nr 2, "Rozmowy z ludźmi polskiej chemii. Mówi Profesor dr Józef Obłój – Dyrektor Instytutu Chemii Ogólnej", a po połączeniu go z Instytutem Tworzyw Sztucznych – zastępcą dyrektora ds. naukowo-badawczych w Instytucie Chemii Przemysłowej, gdzie pracował do emerytury w 1985 roku. Po przejściu na emeryturę był przez wiele lat szefem rady naukowej Instytutu Chemii Przemysłowej. Współpracował z Zakładami Azotowymi w Kędzierzynie, Tarnowie, Puławach, Zakładami Chemicznymi „Blachownia”, Zachem w Bydgoszczy, Mazowieckimi Zakładami Rafineryjno-Petrochemicznymi w Płocku (obecnie Orlen) oraz z placówkami PAN i wyższych uczelni. Był profesorem chemii, wykładał na Politechnice Warszawskiej – filii w Płocku (Wydziału Budownictwa, Mechaniki i Petrochemii)Józef Obłój, Ważniejsze surowce i technologiczne problemy współczesnego przemysłu chemicznego, wykład inauguracyjny roku akademickiego 1977/1978 filii Politechniki Warszawskiej w Płocku (wygłoszony 4 października 1977 w Teatrze Płockim).