W 1915 wyjechał do Sewastopola, gdzie był starszym asystentem przy budowie koszar Morskiego Korpusu Kadetów.
W 1920 powrócił do Lwowa, gdzie zaczął projektować wille miejskie. Od 1921 był wykładowcą na Politechnice Lwowskiej, w 1933 otrzymał tytuł profesora. Uczył kompozycji architektonicznej w oparciu o formy klasyczne, po 1939 pozostał na uczelni i wykładał również po wybuchu II wojny światowej i przekształceniu tej uczelni w radziecki Instytut Politechniczny.
Podczas wysiedlenia Polaków ze Lwowa podjął decyzję o pozostaniu w mieście. Od 1950 rozszerzył zakres swoich wykładów o dekoratorstwo, należał do rady regionalnej do spraw architektury i urbanistyki. Wykształcił 370 architektów, na emeryturę przeszedł z końcem 1966.
Zmarł 12 czerwca 1967 i spoczął na Cmentarzu Łyczakowskim.
Dorobek architektoniczny Jan Bagieński początkowo tworzył w duchu neoklasycyzmu, po 1920 jego projekty nosiły cechy funkcjonalizmu.