С октября 1938 г. читал лекции в Московской государственной консерватории (МГК) по курсу музыкального фольклора народов СССР. В 1938 г. избран председателем Ревизионной комиссии Союза советских композиторов. Во время эвакуации в Ташкент (1941 г.) В.М. Беляев заведовал экспериментальной лабораторией по реконструкции народных узбекских музыкальных инструментов, работал в НИИ искусствознания Узбекистана. В 1943 г. возвратился в Москву; в 1944 г. – доктор искусствоведения (без защиты диссертации), с 1947 г. – профессор МГК, где в 1943–1959 гг. преподавал историю музыки народов СССР дооктябрьского периода. С 1943 г. В.М. Беляев читал в МГК курс древнерусской музыкальной письменности, занимался расшифровкой и сравнением редакций древнерусских песнопений знаменного, путевого и демественного распевов на основе сравнения записей в линейной и безлинейной нотациях и изучения певческих азбук. Начав с исследования одноголосных, а затем и многоголосных образцов русского церковного пения, В.М. Беляев впоследствии перешёл к анализу письменных памятников русского вокального многоголосия, охарактеризовал его формы и типы, определил значение церковной музыки в развитии русской музыкальной культуры. Результатом этих исследований стали работы «Знаменный распев. Опыт подхода к анализу его мелодического строения» (1943 г.), «Знаменное пение (общие замечания)» (1944 г.), «Знаменное пение. Очерки» (1944 г.), «Некоторые соображения по вопросу знаменной нотации» (1944 г.), «Раннее русское многоголосие» (1945 г.; включает материалы для уточнений к демественным азбукам и расшифровку памятников русского троестрочия), «Раннее русское многоголосие. Чтение памятников русского троестрочия» (1945 г.), «Памятники древнерусской музыкальной письменности» (1945 г.), «Крюковой сборник стихов и псальм Петровской эпохи» (1945 г.), «Русская средневековая вокальная лирика: Духовные стихи в безлинейной нотной записи по рукописи № 4193 в Библиотеке Ленина в Москве» (1947 г.) и др. В 1962 г. В.М. Беляев опубликовал труд «Древнерусская музыкальная письменность», получивший высокую оценку музыкальной общественности. В 1950 гг. выходит ряд его работ по русскому музыкальному фольклору: статья «Русские народные инструменты» (Советская музыка. 1950. № 6), а также издания сборников русских народных песен Василия Фёдоровича Трутовского, Николая Львова и Ивана Прача, Даниила Никитича Кашина, Ивана Алексеевича Рупина, Николая Михайловича Лопатина, Василия Павловича Прокунина с его научными предисловиями. В 1959–1968 гг. В.М. Беляев работал в Институте истории искусств Министерства культуры СССР, продолжая исследования по прежним направлениям. Особое внимание в эти годы уделял общим теоретическим вопросам: в 1961 г. завершил исследование «Национальные особенности песенной ритмики народов СССР», в 1967 г. – «Метрика (стихосложение) и ритмика в песнях народов СССР», в 1966–1967 гг. написал работу «Ладовые системы в музыке народов СССР» (опубликовано в книге: В.М. Беляев. М., 1990).