1934-ben a Révai Kiadó helyettes lektoraként, az 1934–1935-ös tanévben a Kölcsey Ferenc Gimnázium kisegítő tanáraként dolgozott. 1935 és 1941 között az Országos Széchényi Könyvtár könyvtárosa volt. 1940-től Horváth János felkérésére proszemináriumot tartott a budapesti egyetemen. 1941-től 1945-ig a Vallás- és Közoktatási Minisztériumban a bölcsészettudományi kar előadójaként működött. 1945–1946-ban, majd 1955 és 1957 között a Magyar Könyvszemle szerkesztője volt. 1946-ban habilitált, ettől az évtől magántanárként 16. századi magyar irodalmat oktatott Budapesten. (1949 és 1953 között az újonnan létrehozott könyvtártudományi tanszéken is tanított.) 1945-ben a Széchényi Könyvtár tudományos főmunkatársává, 1948-ban főigazgató-helyettesévé, 1949-ben főigazgatójává nevezték ki. 1957-ig szolgált ezen a poszton. Távozása után 1981-es nyugdíjba vonulásáig az Irodalomtörténeti Intézetben tevékenykedett. Megalakulásától, 1969-től részt vett a reneszánsz és a barokk irodalmát kutató csoport munkájában. 1970-ben a Magyar Tudományos Akadémia Könyvtörténeti és Bibliográfiai Munkabizottságának alapító tagja volt.
Munkássága
A magyar könyvkiadás kezdeteit és a 16. századi magyar irodalom történetét, elsődlegesen Balassi Bálint munkásságát kutatta. Nevéhez fűződik a legrégibb fennmaradt Balassi-kiadás felfedezése, a Balassa-kódex, a 17. századiszombatos énekek és Lencsés Györgyorvosi könyvének, Ars Medica megjelentetése. 1959-től szervezte és irányította a régi magyar nyomtatványok hasonmás kiadását a Bibliotheca Hungarica Antiqua című sorozatban. Foglalkozott Sylvester János, Heltai Gáspár és Komlós András kiadványaival és a krakkói magyar nyomtatványokkal. Közreműködött A magyar irodalom története című hatkötetes kézikönyv-sorozat első két kötetének szerkesztésében és az első megírásában, valamint a Régi Magyar Költők Tára 16. századi folyamának újraindításában. A magyar reneszánsz irodalom társadalmi gyökerei című összegzésében a 16. századi magyar irodalom és társadalom összefüggéseit vizsgálta. Felesége, V. Nyilassy Vilma és Kiss József társaságában közzétette Petőfi Sándor összes műveinek kritikai kiadását.
A második világháború után részt vett a magyar könyvtárügy újjászervezésében. 1947-ben tervezetet tett közzé a könyvtártan egyetemi oktatásáról. 1949-ben az ő vezetésével indult meg a könyvtárosképzés a budapesti egyetemen. Igazgatói időszaka alatt vette át a Széchényi Könyvtár a megszűnt Országos Könyvtári Központ feladatait, valamint a gyöngyösi, keszthelyi és zirci műemlékkönyvtárak felügyeletét. Jelentős szerepet játszott a Magyar Könyvszemle 1955-ös újraindulásában. Ugyanebben az évben tanulmányt publikált a könyvtártudomány elvi alapjáról és rendszeréről.
Egy XVI. századi magyar nyelvű orvosi kompendium; Egyetemi Nyomda, Bp., 1940
Könyvtörténet 1-2. 1950/51. tanév 1-2. félév; Vallás- és Közoktatásügyi Minisztérium, Bp., 1951 (Eötvös Loránd Tudományegyetem Bölcsészkarának jegyzeteinek)
A könyvtártudomány elvi alapja és rendszere; Akadémiai, Bp., 1955 (Az Országos Széchényi Könyvtár kiadványai, 32.)
Paleográfiai útmutató a XV-XVII. századi magyar nyelvű kéziratok olvasásához. Segédlet a könyvtárosképzéshez; OSZK Könyvtártudományi és Módszertani Központ, Bp., 1982
Irodalom és ideológia a 16-17. században; szerk. Varjas Béla; Akadémiai, Bp., 1987 (Memoria saeculorum Hungariae, 5.)
Szövegközlések, szerkesztett kötetek
Gyarmati Balassa Bálint istenes éneki, melyek az 1632-1635 között kinyomatott bécsi első editióbul most hasonmásban újonnan kibocsáttattak Varjas Béla által; Rózsavölgyi, Bp., 1941
Enyedi György: Gismunda és Gisquardus széphistóriája; bev. és közzéteszi Varjas Béla; Erdélyi Tudományos Intézet, Kolozsvár, 1942
Heltai Gáspár: Chronica az magyaroknac dolgairol / Magyar krónika; bev. Varjas Béla; Ardói, Bp., 1943 (Magyar századok, 2.)
Lencsés György: Ars medica...XVI. századi magyar orvosi könyv; bev. és közzéteszi Varjas Béla; Erdélyi Tudományos Intézet, Kolozsvár, 1943 (Monumenta Transsilvanica)
Sebestyén György: Az egyetemi könyvtárosképzés ötven éve. Az ELTE Könyvtártudományi Tanszékének rövid története. H. és é. n. [Budapest, 2001], ELTE Eötvös Kiadó.
