На годовом заседании РУАК в 1887 г. была особо отмечена активная научная деятельность И.В. Добролюбова. Основатель комиссии Алексей Васильевич Селиванов рассказывал о нём: «Он весь был погружён в архивные изыскания, как крот, с утра до вечера, окружённый целыми ворохами книг, рылся в пыльных и полусгнивших от времени рукописных материалах, которые доставал где только мог... Добролюбов был как бы создан для специально архивных работ: скромный, никогда ни с кем не споривший, живший, как средневековый аскет, наивный, чистый, как дитя, несмотря на свой немолодой возраст, но в то же время жизнерадостный...». И.В. Добролюбов регулярно выступал на заседаниях комиссии с сообщениями по истории края, православной церкви, а также старообрядчества и различных сект на его территории. Составил исторические описания рязанского во имя Святой Троицы мужского монастыря, Солотчинского в четь Рождества Пресвятой Богородицы монастыря и др. Подготовил к печати «Историко-статистическое описание церквей и монастырей Рязанской епархии, ныне существующих и упразднённых». В этом четырёхтомном издании, выходившем в свет в 1884–1891 гг., он собрал множество сведений о храмах и обителях, в том числе их быте, хозяйственной жизни, архитектуре, а также по истории селений, где они расположены, о священнослужителях за XVII–XIX вв. Работа получила благоприятную оценку обер-прокурора Святейшего Синода Константина Петровича Победоносцева. В этот же период в «Трудах Рязанской учёной архивной комиссии» И.В. Добролюбов начал публиковать второе крупное издание энциклопедического характера – «Библиографический словарь писателей, учёных и художников, уроженцев (преимущественно) Рязанской губернии». Составлял этот труд до конца жизни. В 1910 г. словарь вышел отдельным изданием с дополнениями Степана Дмитриевича Яхонтова, который включил в текст и статью о самом И.В. Добролюбове. Помимо собственных исследований И.В. Добролюбов публиковал другие материалы по истории Рязанского края со своими примечаниями, в частности, «Рязанские достопамятности» архимандрита Иеронима (Алякринского), «Дополнительные о Рязанской епархии сведения архимандрита Иеронима» и т.д. Одна из работ И.В. Добролюбова посвящена храмам и монастырям Муромского уезда Владимирской губернии. Будучи историком-самоучкой, избегал в трудах широких исторических обобщений. На его работы обращали внимание историки Владимир Степанович Иконников, Михаил Иванович Семевский, Павел Николаевич Милюков. 26 января 1893 г. по состоянию здоровья согласно прошению уволен из Зарайского духовного училища с назначением обер-прокурором Святейшего Синода полной пенсии в размере 300 руб. 1 ноября того же года И.В. Добролюбов был избран членом Тамбовской учёной архивной комиссии. В 1898 г. по прошению оставил штатную должность священника. На покое продолжал научную деятельность. В 1899 г. переехал в Омск, где служил его сын Владимир, а после его внезапной смерти вернулся в 1903 г. в Зарайск. Погребение И.В. Добролюбова было совершено 8 мая 1905 г. в зарайском Николаевском соборе 16 протоиереями и священниками при участии корпорации духовного училища. Обширный архив И.В. Добролюбова поступил в собственность РУАК, его опись опубликовал С.Д. Яхонтов. Некоторые документы впоследствии поступили в фонд РУАК в Государственный архи Рязанской области.