เมื่อจบการศึกษา ท่านได้ลาสิกขาบท และเข้าทำงานที่กรมศิลปากร ในตำแหน่งนักอักษรศาสตร์ โดยได้ทำงานด้านการอ่านจารึกโบราณที่พบในประเทศไทย และแปลจารึกภาษาบาลีและสันสกฤต มาโดยตลอด

ระหว่างการปฏิบัติหน้าที่ นายชะเอม แก้วคล้ายได้ปฏิบัติหน้าที่ด้วยดีจนได้รับการยกย่อง และได้รับเกียรติบัตรข้าราชการดีเด่น ของกรมศิลปากร และของกระทรวงศึกษาธิการ มาเป็นระยะ ตั้งแต่ พ.ศ.2526 รวมทั้งสิ้นถึง 7 ครั้ง และได้รับเกียรติบัตรข้าราชการตัวอย่างของกระทรวงศึกษาธิการสองปีซ้อน (พ.ศ. 2531 และ พ.ศ. 2532) ทั้งนี้ได้เกษียณอายุราชการ เมื่อ พ.ศ. 2545 ขณะดำรงตำแหน่งนักอักษรศาสตร์ 9 (ผู้เชี่ยวชาญด้านภาษาโบราณ) กรมศิลปากร กระทรวงวัฒนธรรม