Tuulio työskenteli Helsingin suomalaisen normaalilyseon latinan kielen opettajana 1906–1907, vt. lehtorina 1909–1910 ja ranskan kielen opettajana 1910–1911. Hän toimi Helsingin yliopiston eteläromaanisten kielten dosenttina 1910–1928 ja yliopiston historiallis-kielitieteellisen laitoksen amanuenssina 1920–1935. Hän oli eteläromaanisten kielten ylimääräinen professori vuodesta 1928 alkaen.
Tuulio oli naimisissa vuodesta 1917 filosofian tohtori, kirjailija Tyyni Maria Haapasen (tunnetaan paremmin nimellä Tyyni Tuulio) kanssa. Heillä oli kolme lasta, joista vanhin Jaakko Marcus Ilmari Tuulio kaatui jatkosodassa.
Teoksia
Estudios sobre la Gaya de Segovia, väitöskirja. 1907
Sur la rime italienne. 1908
Glanures catalanes et hispano–romanes I–IV. 1911–1914
Les poèsies de Rinaldo d'Aquino. 1917
Survivanee araboromane du Catalogue d'étoiles de Ptoléimée. 1928
Indrisi, la Finlande et les autres pays baltiques orientaux. 1930 (A.M. Tallgrenin kanssa)
Du nouveau sur Idrisi. 1936
"Satakunnan vanhin tunnettu paikannimi", Satakunta X. Satakuntalainen osakunta, Porvoo 1936.[3]