中華人民***和國成立後，人民政府對蠶桑生產極為重視，制訂了“積極恢復，大力發展”的方針。江蘇省為發展蠶業科學，成立了無錫試驗場。曹詒孫被聘為該場技師，專門研究蠶病防治。他經常深入蘇南蠶區，調查研究，了解蠶桑生產和蠶病防治中存在的問題，傳授防病技術。1951年，無錫試驗場、江蘇省農業科學院蠶桑系和上海繭絲檢驗所等單位合並，在鎮江市組建華東蠶業研究所（現為中國農業科學院蠶業研究所）。曹詒孫被任命為研究員、蠶病組組長、病理研究室主任，從事蠶病理學研究。從此，他有了安定和優越的工作條件，專心致力於蠶病科學研究。
曹詒孫壹貫註重應用技術和應用基礎研究。他經常親自參加實驗，收集第壹手資料，並耐心幫助中青年同誌，對他們嚴格要求，循循善誘，使他們逐步成長為新壹代的蠶病專家。蠶病研究室的同誌在他的領導下組成壹個非常團結的攻堅集體，首先開展了膿病多角體的溶解性及傳染規律研究，測定了膿病病原多角體對多種理化學刺激的抵抗力，發現了升汞消毒對多角體病毒沒有消毒作用，遂在養蠶消毒中廢棄不用。又發現石灰漿對多角體病毒有強力殺滅作用，而且取材容易，價格便宜，他提倡采用石灰漿消毒蠶室蠶具，創制了石灰漿消毒法，對控制蠶的病毒病起了很大作用。進而又研制成功賽力散防僵粉蠶體消毒和賽力散石灰漿、福爾馬林石灰水蠶室、蠶具消毒新方法，成為當時蠶種生產和農村蠶繭生產消毒的基本方法，並普及全國各蠶區，直到停止賽力散的生產後，才逐漸改用其他藥劑消毒。他對漂白粉液散卵面消毒方法的試驗成功，克服了壹貫使用福爾馬林液消毒散卵後存在的消毒卵結塊，影響孵化等問題，使用漂白粉液消毒的散卵，消毒徹底，卵粒光滑，且孵化率高，為全國蠶種場全面采用，延至今日，仍是蠶種散卵消毒的唯壹方法。由於曹詒孫的蠶病研究成果在提高蠶繭生產實踐中取得了顯著成績，1956年被評為鎮江市先進工作者。
農村養蠶減產或歉收的原因主要是蠶病為害，其中尤以膿病為多。50年代末，為了探明當時日本蠶病學界流傳的膿病可以由高低溫沖擊和葉質不良誘發的理論，開展了膿病環境誘發機制的研究。經過多次實驗終於提出了家蠶膿病環境誘發的新見解。實驗證明，環境誘發膿病的實質是：蠶體經受不良條件的刺激，使正常生理機能紊亂，導致蠶體抗病力極大降低，被環境中存在的極微量病毒感染而發生膿病。從而得出徹底消毒可以防止蠶傳染病的發生的觀點。根據微量病毒感染的新學說，制定了消滅病原、切斷病原感染途徑為中心的結合防治技術規程，以此指導農村養蠶生產，狠抓防病消毒，就能有效地防止傳染性蠶病的發生，使我國蠶病的危害得到了控制。現在全國每盒蠶種的產繭量已比建國初期提高壹倍以上。