จ.ส.ต.ประสิทธิ์ ไชยศีรษะ เข้ารับราชการตำรวจโดยมีตำแหน่งเป็นผู้บังคับหมู่ฝ่ายอำนวยการ กองบังคับการตำรวจภูธรจังหวัดสมุทรสาคร และมีบทบาทเป็นแกนนำแนวร่วมประชาธิปไตยต่อต้านเผด็จการแห่งชาติ (นปช.) จังหวัดสมุทรสาคร ต่อมาในการเลือกตั้งสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรไทยเป็นการทั่วไป พ.ศ. 2554 ได้ลงสมัครรับเลือกตั้งในพื้นที่จังหวัดสุรินทร์ ซึ่งเป็นถิ่นพำนักและบ้านเกิดของภรรยา โดยแข่งขันกับอดีต ส.ส.พื้นที่เดิม คือ นางฟาริดา สุไลมาน จากพรรคภูมิใจไทย และนายธีระทัศน์ เตียวเจริญโสภา จากพรรคชาติไทยพัฒนา แต่สามารถเอาชนะและได้รับเลือกตั้งเป็น ส.ส.สมัยแรกได้สำเร็จ

ในสภาผู้แทนราษฎรไทย ชุดที่ 24 ได้ทำหน้าที่เป็นกรรมาธิการตำรวจ และมีบทบาทในการตอบโต้กับสมาชิกพรรคประชาธิปัตย์ ในการอภิปรายในสภาบ่อยครั้ง โดยเฉพาะกับกรณีของนางสาวรังสิมา รอดรัศมี ส.ส.สมุทรสงคราม[3] รวมถึงกรณีกล่าวถึงมหาวิทยาลัยรามคำแหง ส่งผลให้เกิดความไม่พอใจโดยเฉพาะจากสมาคมศิษย์เก่ารามคำแหง[4]

เมื่อวันที่ 22 มิถุนายน พ.ศ. 2555 จ.ส.ต.ประสิทธิ์ได้กล่าวหมิ่นคณะตุลาการศาลธรรมนูญด้วยถ้อยคำหยาบคายที่หมายถึงอวัยวะเพศชาย[5]

เมื่อวันที่ 7 สิงหาคม พ.ศ. 2556 ระหว่างการประชุมสภาผู้แทนราษฎร ที่มีวาระการพิจารณาร่าง พ.ร.บ.นิรโทษกรรม จ.ส.ต.ประสิทธิ์ได้ยกรองเท้าของตนเองมาไว้บนใบหน้าเพื่อยั่วยุเพื่อแสดงการตอบโต้กับสมาชิกพรรคประชาธิปัตย์[6]

วันที่ 29 ตุลาคม พ.ศ. 2556 ที่พรรคเพื่อไทย จ.ส.ต.ประสิทธิ์ได้ขึ้นปราศรัยบนรถกระบะติดเครื่องขยายเสียงมาชุมนุมบริเวณด้านหน้าพรรคของกลุ่มแนวร่วมประชาธิปไตยต่อต้านเผด็จการแห่งชาติ (นปช.) เพื่อปราศรัยสนับสนุนให้ ส.ส. พรรคเพื่อไทยสนับสนุนร่าง พ.ร.บ.นิรโทษกรรมฉบับสุดซอย ระหว่างนั้นได้มีคำพูดว่า “ผมอยากยิงแม่งในสภาให้ตายห่าไปเลยด้วยซ้ำ แต่เอาทักษิณกลับมาสะใจกว่า ทำให้เหมือนตายทั้งเป็น ยิ่งกว่าติดคุก"[7] ซึ่งคำกล่าวเช่นนี้เป็นไปในลักษณะการชี้แจงขั้นตอนของร่างพระราชบัญญัติดังกล่าวในทางที่ไม่เหมาะสม ส่งผลให้เกิดความไม่พอใจในพรรคเพื่อไทย กระทั่งในการประชุมพรรคเพื่อไทย จ.ส.ต.ประสิทธ์ได้กล่าวขอโทษต่อ น.ส.ยิ่งลักษณ์ ชินวัตร นายกรัฐมนตรี ถึงกรณีดังกล่าว[8]

วันที่ 7 พฤษภาคม พ.ศ. 2557 ได้กล่าวข้อความหมิ่นสถาบันกษัตริย์ ศาลได้พิเคราะห์พฤติการณ์แห่งคดี และรายงานการสืบเสาะ แล้วเห็นว่า ข้อความที่ปราศรัย เป็นเรื่องร้ายแรง [9]ศาลพิพากษาลงโทษจำคุก 2ปี 6เดือนในวันที่ 3 ธันวาคม พ.ศ. 2557

วันที่ 24 พฤษภาคม พ.ศ. 2557 หลังการรัฐประหารก่อนหน้านั้น 2 วัน จ.ส.ต.ประสิทธิ์ละเมิดคำสั่งคณะรักษาความสงบแห่งชาติที่ 5/2557 โดยไม่ยอมไปรายงานตัวที่หอประชุมกองทัพบกเทเวศน์ ในวันเดียวกัน เวลา 13.00 น.[10]แต่ไปรายงานตัวที่ จทบ.ส.ร./กกล.รส.ประจำพื้นที่ จ.สุรินทร์ ทางตำรวจได้ดำเนินคดีตามหมายจับ สน.โชคชัย ที่ 912/2557 ลงวันที่ 26 พฤษภาคม พ.ศ. 2557

ในช่วงกลางปี พ.ศ. 2559 หลังการออกเสียงประชามติร่างรัฐธรรมนูญฉบับใหม่ในปีนั้น จ.ส.ต.ประสิทธิ์ ได้กลับมามีบทบาทอีกครั้ง โดยเข้าไปเป็นพิธีกรรายการ "เพื่อประชาธิปไตย" ออกอากาศทาง พีซทีวี ช่วงเช้าวันอาทิตย์ ซึ่งเป็นการวิพากษ์เรื่องราวทางการเมืองไทยในหลายมิติ