Od 1970 roku związał się z Politechniką Wrocławską, przenosząc się ostatecznie do Instytutu Matematyki tej uczelni w 1976 roku, gdzie przez pewien okres pełnił funkcję dyrektora. Był członkiem Centralnej Komisji do Spraw Stopni i Tytułów oraz członkiem Komitetu Nauk Matematycznych PAN.
Był uczniem wspomnianego wcześniej Hugona Steinhausa – polskiego matematyka należącego do lwowskiej szkoły matematycznej. Wszechstronne zainteresowania badawcze Czesława Ryll-Nardzewskiego obejmowały takie działy jak: logika matematyczna, podstawy matematyki, teoria miary, analiza funkcjonalna, teoria mnogości, teoria prawdopodobieństwa, procesy stochastyczne, teoria ergodyczna. Jedno z twierdzeń o punkcie stałym nosi jego nazwisko – twierdzenie Rylla-Nardzewskiego o punkcie stałym. Wypromował dziewięciu doktorów.