丘琼荪受“五四”运动影响，曾用新文学观点研究古代韵文，著有《诗赋词曲概论》。抗战初期，开始研究我国古代乐律学。解放后，结识音乐史研究专家杨荫浏、沈知白和隋唐艺术研究专家任二北（半塘）、现代音乐理论家缪天瑞等，相互探讨音乐理论。1954～1957年，完成《楚调钩沉》、《吉律质疑》、《汉大曲管窥》、《乐书订误》等论文。奋斗10余年，于1961年完成《历代乐志律志校释》稿5册，约100万字，终于贡献给学术界一部很有价值的乐律导航之作。借书稿未及出齐，底稿于“文化大革命”中在中华书局遗失。

丘琼苏历时7年研究我国古代乐谱，将南宋姜夔所填的17首歌曲，全部破译成功。撰写了《白石道人歌曲通考》，由音乐出版社出版。

1963年5月，丘琼荪经上海文史馆馆长金兆锌等人介绍，赴东北文史研究所讲学3月。他撰写《乐律举要》一书，图文并茂，深入浅出，为乐律学之启蒙作品。晚年全力撰写《燕乐探微》，约30万字。针对日本学者林谦三著《隋唐燕乐调研究》中的问题进行探讨，涉及面极广，对印度乐、龟兹乐、日本乐等皆有对照论列。郭沫若读后，给予充分肯定。原稿在“文化大革命”中毁损1/3，后由隗芾按其原目录予以补著完成。