دكتر مصاحب از سال 1306 به خدمت وزارت معارف درآمد و در مشاغل رئيس كل تعليمات عاليه، مدير كل فني و معاون فني وزارتخانه انجام وظيفه كرد، ولي هيچ گاه اين مشاغل را جدي نگرفت و به دنبال مناصب دنيايي نرفت. در آغاز آن دوران، به مسايل اجتماعي و سياسي هم گوشه‌ي چشمي داشت و مدتي روزنامه‌اي منتشر كرد، اما به زودي از اين كار منصرف شد و يكسره به كارهاي علمي پرداخت. هرچند در هنگام اشتغال به امور اداري هم لحظه‌اي از پژوهش و مطالعه غافل نبود.

مصاحب در ميان استادان و بزرگان و پژوهشگران مشار بالبنان بود و بعد از فوت وي دانشمندان و استادان دانشگاه، كانون نويسندگان و مجله‌هاي معتبر و وزين او را استاد علامه، آزاده، دانشمند بي‌نظير، دانشمند جميع‌الجهات، پدر رياضيات جديد در ايران و نظاير اين‌‌ها توصيف كردند. در حقيقت مي‌‌توان گفت كه شخصيت علمي دكتر مصاحب عين خود او، و ذات او عين شخصيت علمي‌اش بود. مردي كه در عين تحصيل در رشته‌‌ي رياضي، در فرهنگ فارسي هم مطالعه‌‌ي جدي داشت و در مدت 69 سال عمر پربركتش، بر اثر زيادي معلومات و احاطه بر علوم قديم و جديد و دقت و موشكافي دركار، آثار علمي‌اش، حتي آن‌ها كه مربوط به دوران جواني اوست ، هنوز كم‌نظير است.

ايشان نخستين كسي بود كه منطق صورت را به معني جديد، يعني منطق رياضي را وارد فضاي فكري ايران كرد. آثاري كه در مباحث آناليز رياضي و تئوري اعداد و منطق صورت دارد، ازجهت جامعيت و حسن تأليف و سهل و ممتنع بودن شاهكار است . اما آن چه كه شخصيت مرحوم دكتر مصاحب را ممتاز و مشخص مي‌ساختف يكي دقت و وسواس در كار پژوهش بود كه حدس و گمان و تخمين و تقريب را در آن راه نمي‌داد. نمونه‌ي بارز اين امر كتاب حكيم عمر خيام به عنوان عالم جبر است كه جلوه‌هاي تمرين، روحيه و روش علمي در آن مشهود است.

خدمت او در زمينه‌ي دايره‌المعارف فارسي به‌راستي بزرگ و ستودني بود. ايشان در اين اثر، در زمينه‌ي رسم‌الخط فارسي و ضبط علائم و حروف، صاحب رأي و نظر و ابتكار تازه‌اي بود و روش مخصوصش در وضع لغت‌هاي جديد علمي و ترجمه‌ي اصطلاحات خارجي مشخص است. ابداع حروف " ايرانيك" در فارسي بدين منظور كه به جاي حروف " ايتاليك" در متن‌هاي لاتين قرار گيرد هم از ديگر ابتكارات ايشان است.

در مورد وضع لغت‌هاي جديد در برابر تعبيرها و اصطلاحات خارجي كه به مناسبت احتياج و لزوم ناگزير از به كار بردن آن‌ها بود اسلوب خاصي داشت و سال‌ها بود كه به اتفاق جمعي از بزرگان و ادب‌دوستان هفته‌اي يك روز ، به طور معمول سه شنبه‌ها، جلسه‌اي داشتند و در آن به بحث در مورد اين گونه لغت‌ها مي‌پرداختند كه از جمله نتيجه‌هاي آن كتاب فرهنگ اصطلاحات جغرافيايي است كه در سال 1338 به چاپ رسيد. نام اين مجمع را به شوخي " ضراب‌خانه" گذاشته بودند، و لغت‌هايي را كه مي‌ساختند، "مضروبات" مي‌خواندند.

در تهيه‌‌ دايره‌المعارف‌ كه‌ اولين‌ فرهنگ‌ فارسي‌ بزرگ‌ و جامع‌ در نوع‌ خود بود، دانشمندان‌ ومحققاني‌ همچون‌ دكتر عباس‌ زرياب‌ خوئي‌، دكتر عبدالحسين‌ زرين‌كوب‌، دكتر غلامحسين‌صديقي‌، سيدمحمدتقي‌ مصطفوي‌، دكتر محمد معين‌، دكتر مهدي‌ حائري‌، ايرج‌ افشار، دكتر مهدي‌آذر، دكتر محمدجعفر محجوب‌ و... به‌ ياري‌ دكتر مصاحب‌ شتافتند. با سرپرستي‌ دكتر مصاحب‌ سازمان‌ دفتر دايره‌المعارف‌ فارسي‌ موفق‌ شد پس‌ از يازده‌ سال‌ در سال‌ 1345 اولين‌ جلد از اين‌ دايره‌المعارف‌ جامع‌ را منتشر نمايد. بخش‌ اول‌ از جلد دوم‌ اين‌ مجموعه‌ در سال‌ 1356 و بخش‌ دوم‌ از جلد دوم‌دايره‌المعارف‌ مصاحب‌ در سال‌ 1374 (سالها پس‌ از مرگ‌ استاد) انتشار يافت‌ كه‌ هر يك‌ از اين‌مجموعه‌ها پس‌ از چاپ‌ بسرعت‌ ناياب‌ شده‌ و با استقبال‌ فراوان‌ مردم‌ و تحصيلكردگان‌ مواجه‌ گرديد.

از جمله كارهاي پرفايده‌ي ايشان، بنيان‌گذاري موسسه‌ي رياضيات در سال 1345 بود كه سهم شاياني در بالا بردن سطح آموزش رياضيات در ايران داشت. هدف او پرورش افرادي بود كه بتوانند به شايستگي رياضيات جديد را در دانشگاه‌ها پياده كنند. شناساندن تئوري اعداد به جامعه‌ي رياضي كشور و نگرش كتاب‌‌هايي تازه و با استانداردهاي جهاني از جمله كارهاي ديگر ايشان است. از اين رو، شايد نابجا نباشد از ايشان به عنوان پدر رياضيات جديد ايران ياد شود.

مهم‌ترين ويژگي اخلاقي دكتر مصاحب، نظم و سخت‌گيري ايشان درباره‌ي انجام كارها بود. ايشان هميشه حدود ساعت سه صبح بيدار مي شدند و به مطالعه و نوشتن مي‌پرداختند و تا ساعت پنج و نيم كار مي‌كردند. سپس حمام مي‌كردند، لباس مي‌پوشيدند و بين ساعت شش تا شش و نيم جلوي دانشسرا بودند. حتي گاهي زودتر از نگهبان‌ها مي‌رسيدند و منتظر مي‌ماندند تا در باز شود. ساعت 12 به منزل بازمي‌گشتند و پس از خوردن نهار، مدتي استراحت مي‌كردند. اين پركاري و مطالعه‌ي فراوان باعث مي‌شد كه گاهي همسرشان به ايشان بگويند : اين كتاب را از جلوي صورتتان كنار ببريد تا من چهره‌ي شما را فراموش نكنم!

دكتر مصاحب تأليف‌هاي متعددي از خود به جا گذاشت كه اهم آن‌ها عبارتند از:

1. مجله‌ي رياضيات عالي و مقدماتي ( 10-1309)،

2. جبر و مقابله‌ي خيام( تهران 1317) كه شامل متن عربي و ترجمه‌ي فارسي رساله‌ي خيام در جبر و تاريخ رياضيات تا زمان خيام است. در اين كتاب براي نخستين‌بار جايگاه علمي خيام در رياضيات به‌ طور مستقل به زبان فارسي شناسانده شده است.

3. رساله‌ي دكتري كه در جلد ششم مجله‌ي انجمن فلسفه‌ي كمبريج در سال 1950 ميلادي چاپ شده است.

4. مدخل منطق صورت، انتشارات دانشگاه تهران، 1334

5. حكيم عمر خيام به عنوان عالم جبر، انجمن آثار ملي

6. فرهنگ اصطلاحات جغرافي، 1338

7. آناليز رياضي

8. منطق رياضي

9. تئوري مقدماتي اعداد، جلد اول 1353 و جلد دوم 1358

10. دايره‌المعارف فارسي، جلد اول، الف تا سين،