Пас аз анҷоми ҷанг, фаъолияти меҳнатии худро дар соҳаи маориф оғоз намуда, солҳои 1946–1952 ба ҳайси мудири кафедраи физика ва муовини директор оид ба корҳои илмию таълимии Донишкадаи давлатии омӯзгории Ленинобод фаъолият бурд. Инчунин, дар вазифаҳои муовини директори Донишкадаи омӯзгории Хуҷанд кор карда, дар рушду такомули соҳаи маориф саҳми назаррас гузошт. Солҳои 1952–1955 аспиранти Академияи илмҳои ҷамъиятшиносии назди КМ ҲКИШ буд.
Фаъолияти минбаъдаи ӯ бо вазифаҳои баланди роҳбарикунанда алоқаманд аст. Солҳои 1956–1962 ректори Донишгоҳи техникии Тоҷикистон ба номи Муҳаммад Осимӣ таъин гардида, соли 1962 Вазири маорифи халқи ҶШС Тоҷикистон интихоб шуд. Дар солҳои 1962–1965 ба ҳайси раиси Коммитети назорати ҳизбию давлатӣ, котиби КМ ҲК Тоҷикистон ва ҷонишини раиси Совети Вазирони ҶШС Тоҷикистон фаъолият кардааст. Аз соли 1965 вазифаи Президенти Академияи илмҳои ҶШС Тоҷикистонро ба уҳда гирифта, дар рушди илми миллӣ нақши калидӣ бозид.
Дар баробари фаъолияти давлатӣ, Муҳаммад Осимӣ ҳамчун олим ва омӯзгори варзида низ шуҳрат дошт. Охири солҳои 80-ум ва ибтидои солҳои 90-уми асри XX дар кафедраи фалсафаи Донишгоҳи давлатии омӯзгории Тоҷикистон ба номи Қ. Ҷӯраев ба донишҷӯён ва аспирантон дарс мегуфт. Зери роҳбарии ӯ даҳҳо шогирдон рисолаҳои номзадӣ ва докторӣ ҳимоя намудаанд. Ӯ инчунин вакили съездҳои ХХIV, ХХV ва ХХVI-и ҲКИШ, депутати Шӯрои Олии ҶШС Тоҷикистон ва депутати Совети Олии ИҶШС буд.
Фаъолияти илмии Муҳаммад Осимӣ хеле густурда буда, самтҳои асосии таҳқиқоти ӯро фалсафаи табиатшиносӣ, таърихи фалсафа, илм, забон ва адабиёт ташкил медиҳанд. Ӯ муаллифи зиёда аз 10 асар ва беш аз 250 мақолаи илмӣ мебошад. Дар таълифоташ масъалаҳои худшиносӣ, таҳқиқи осори Амир Хусрави Деҳлавӣ, масоили ҳастишиносӣ ва нақши тоҷикон дар рушди тамаддуни ҷаҳонӣ мавқеи муҳим доранд.
Аз ҷумлаи осори муҳими ӯ метавон «Материя ва тасвири физикии олам» (1966), «Пайдоиш ва инкишофи тафаккури фалсафӣ» (1970), «Русско-таджикский терминологический философский словарь» (ҳаммуаллиф) ва таҳқиқоти доктории «Понятие материи и проблемы физической реальности»-ро ном бурд.
Хидматҳои арзандаи ӯ бо мукофотҳои давлатӣ қадрдонӣ гардидаанд. Ӯ бо ду ордени Ленин, ду ордени Байрақи Сурхи Меҳнат, орденҳои Инқилоби Октябр, Ҷанги Ватанӣ дараҷаи I, Ситораи Сурх, «Нишони Фахрӣ» ва медалҳои сершумор сарфароз гардидааст. Ҳамчунин, унвони Арбоби шоистаи илми ҶШС Тоҷикистон (1978) ва Ҷоизаи байналмилалии ба номи Ҷавоҳирлаъл Неҳру (1980)-ро соҳиб шудааст.
Ҳамин тавр, Муҳаммад Осимӣ ҳамчун шахсияти барҷастаи сиёсӣ, олим ва омӯзгори маъруф дар таърихи илму маорифи тоҷик нақши муҳим гузошта, мероси гаронбаҳои илмӣ ва маънавии ӯ то имрӯз арзиши худро нигоҳ доштааст.
