ด้านการทำงาน สมัครเข้ารับราชการในกรมตำรวจ แผนกไม้สูง เมื่ออายุ 18 ปี ได้มีส่วนร่วมในการสร้างพระเมรุมาศ สมเด็จพระบรมโอรสาธิราช เจ้าฟ้ามหาวชิรุณหิศ สยามมกุฎราชกุมาร ต่อมาได้ลาบวช แล้วทำงานที่สโมสรช่าง มีหน้ามี่เป็นช่างเขียน จากนั้นที่กรมคลอง ได้เรียนกล้องระดับกับนายช่างฝรั่งชาวฝรั่งเศสชื่อ มองตีกุ๊ต จากนั้นลาออกมาทำงานที่สโมสรช่างตามเดิม

ท่านได้ทำงานที่โรงเรียนหัตถกรรม (ต่อมาคือโรงเรียนเพาะช่าง) ได้รับมอบหมายนำนักเรียนไปช่วยเขียนลายเทพพนม ผนังพระที่นั่งดุสิต ในงานพระบรมศพ พระบาทสมเด็จพระจุลจอมเกล้าเจ้าอยู่หัว โดยท่านลงมือเป็นตัวอย่าง หลวงวิศาลศิลปกรรมรับราชการประมาณ 17 ปี ได้รับพระราชทานบรรดาศักดิ์ขุนและหลวงตามลำดับ ผลงานการออกแบบในช่วงแรกได้ทำงานร่วมกับเอ็ดวาร์ด ฮีลีและพระสาโรชรัตนนิมมานก์ (สาโรช สุขยางค์) ผลงานชิ้นแรกได้แก่ อาคารโรงเรียนเทพศิรินทร์ ซึ่งมีลักษณะสถาปัตยกรรมกอทิก[2] และยังออกแบบงานร่วมกับพระสาโรชรัตนนิมมานก์ อีกหลายงาน อย่าง อาคารวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, อาคารวชิรมงกุฎ วชิราวุธวิทยาลัย, อาคารพยาบาล วชิราวุธวิทยาลัย และอาคารจักรพงษ์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย[3]

หลังจากนั้นหลวงวิศาลศิลปกรรมได้รับแต่งตั้งเป็นนายช่างตรวจการก่อสร้างประจำกระทรวงธรรมการ ในช่วงเปลี่ยนแปลงการปกครองย้ายมาอยู่กรมศิลปากรประมาณหนึ่งปี จากนั้นย้ายมาเป็นอาจารย์ใหญ่คนแรกของโรงเรียนช่างก่อสร้างอุเทนถวาย ดำรงตำแหน่งอยู่ 2 ปี จึงลาออก แล้วเปิดสำนักงานศิลปะส่วนตัว ชื่อสำนักงาน ศิลปกรรม ตั้งอยู่หน้าโรงเรียนเสาวภา ปากคลองตลาด

หลวงวิศาลศิลปกรรมได้กลับมารับราชการอีกครั้งในสังกัดกรมการศาสนาเพื่อเขียนแบบวิหารถวายพระบาทสมเด็จพระปกเกล้าเจ้าอยู่หัว เพื่อนำไปสร้างที่สิงคโปร์ แต่งานนี้ไม่ได้สร้าง ในปี พ.ศ. 2519 ได้รับพระราชโองการแต่งตั้งเป็นราชบัณฑิต หลวงวิศาลศิลปกรรมเกษียณอายุราชการเมื่ออายุ 63 ปี ได้ช่วงบั้นปลายยังมีส่วนร่วมในการจำลองสถาปัตยกรรมไทย ณ เมืองโบราณ จังหวัดสมุทรปราการ ท่านเป็นอาจารย์พิเศษ 3 คณะของมหาวิทยาลัยศิลปากร คือ คณะจิตรกรรมและประติมากรรม คณะมัณฑนศิลป์ และคณะสถาปัตยกรรมศาสตร์ ท่านได้รับพระราชทานปริญญาศิลปะดุษฎีบัณฑิตกิตติมศักดิ์ (สถาปัตยกรรมไทย) และได้รับพระราชทานเหรียญดุษฎีมาลา เข็มศิลปวิทยา[4]