ขุนศิลป์ศรชัย ได้รับแต่งตั้งเป็นเลขาธิการนายกรัฐมนตรี เมื่อปี พ.ศ. 2487[4] สืบต่อจากพลตรี ไชย ประทีปะเสน ในรัฐบาลของจอมพล ป.พิบูลสงคราม

ขุนศิลป์ศรชัย รับราชการทหาร เคยดำรงตำแหน่งสำคัญ อาทิ เจ้ากรมการขนส่งทหารบก เจ้ากรมการรักษาดินแดน[5]

ขุนศิลป์ศรชัย เป็นบุคคลสำคัญผู้หนึ่ง ในการรัฐประหารในประเทศไทย พ.ศ. 2491 คือ เมื่อวันที่ 6 เมษายน พ.ศ. 2491 เวลาประมาณ 09.00 น. ซึ่งตรงกับวันจักรี อันเป็นวันหยุดราชการ กลุ่มนายทหารจำนวน 4 คน ประกอบด้วย พ.ท.ก้าน จำนงภูมิเวท, พล.ต.สวัสดิ์ สวัสดิ์รณชัย สวัสดิเกียรติ, พ.อ.ขุนศิลปศรชัย และ พ.ท.ละม้าย อุทยานานนท์ ได้แต่งกายเต็มยศขัดกระบี่ถือปืนเข้าพบ นายควง อภัยวงศ์ ที่บ้านพักในซอยตรงข้ามสนามกีฬาแห่งชาติ อ้างเหตุเรียกร้องให้นายควงจ่ายเงินจำนวน 28 ล้านบาท อันเป็นค่าใช้จ่ายระหว่างเดินทางกลับจากเชียงตุง หลังการสิ้นสุดสงครามโลกครั้งที่สอง ซึ่งได้ทำการเบิกจ่ายก่อนหน้านั้นแล้วจากกระทรวงการคลัง จำนวน 9 ล้านบาท แต่นายควงไม่ยอมจ่าย ซึ่งเรื่องนี้เป็นความขัดแย้งระหว่างนายควงกับทหารกลุ่มนี้มาอยู่ก่อนแล้ว ที่ทำให้ก่อนหน้านั้นมีข่าวลือว่าจะเกิดการรัฐประหาร และที่สุดขอให้นายควงลาออกจากตำแหน่งนายกรัฐมนตรีภายใน 24 ชั่วโมง โดยอ้างว่าคณะนายทหารที่ทำการรัฐประหาร 8 พฤศจิกายน พ.ศ. 2490 นั้น เห็นว่ารัฐบาลนายควงไม่สามารถแก้ไขปัญหาภาวะเศรษฐกิจของชาติที่ตกต่ำลงได้ โดยเฉพาะเรื่องค่าครองชีพที่พุ่งสูงขึ้นมาก จนที่สุดในเวลา 16.00 น. ที่ประชุมได้ร่างใบกราบบังคมทูลลาออกของนายควงเสร็จ และมีมติให้ นายควงพ้นจากตำแหน่งนายกรัฐมนตรี ในวันที่ 8 เมษายน พ.ศ. 2491 เนื่องจากรัฐประหารครั้งนี้ กระทำเป็นการภายในใช้นายทหารเพียงไม่กี่คน โดยไม่มีการเคลื่ยนย้ายกำลังพลใด ๆ ทำให้ได้ชื่อว่า "รัฐประหารเงียบ" ซึ่งสื่อมวลชนในขณะนั้นเรียกเหตุการณ์ครั้งนี้ว่าเป็น "การจี้นายกรัฐมนตรี"[6]

ขุนศิลป์ศรชัย มีบทบาทสำคัญคือ เมื่อวันที่ 23 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2492 ขณะที่คณะรัฐนมตรีได้มีการประชุมกันอยู่นั้น พันเอกศิลป์ รัตนพิบูลชัย เจ้ากรมการรักษาดินแดน ได้เข้าไปในที่ประชุมคณะรัฐมนตรี และรายงานให้จอมพล ป. ทราบถึงเหตุการณ์คณะนายทหารชั้นผู้น้อยจำนวนหนึ่งได้นำรถถัง 6 คัน พร้อมด้วยอาวุธครบมือ กำลังเดินทางมายังทำเนียบรัฐบาล และเจตนาสังหารโหดคณะรัฐมนตรีทั้งชุด[7] นำไปสู่การประกาศสถานการณ์ฉุกเฉิน[8] หรือเรียกว่า "กบฏวังหลวง" ในเวลาต่อมา

ขุนศิลป์ศรชัย ได้รับแต่งตั้งเป็นสมาชิกสภาผู้แทนราษฎร ประเภทที่สอง เมื่อวันที่ 30 พฤศจิกายน พ.ศ. 2494[9]

ขุนศิลป์ศรชัย ได้รับแต่งตั้งเป็นอธิบดีกรมการขนส่ง ในปี พ.ศ. 2495 ซึ่งมีผลงานสำคัญในการเพิ่มทุนให้บริษัท ขนส่ง จำกัด ในการจัดซื้อรถโดยสารและเรือโดยสารเพิ่มเติม และเปิดการเดินรถเพิ่มเติมในเส้นทางกรุงเทพฯ-นนทบุรี

พลโท ศิลป์ ถึงแก่กรรมและมีงานพระราชทานเพลิงศพ ณ เมรุวัดพระศรีมหาธาตุ วันที่ 6 ตุลาคม พ.ศ. 2499[2]