Ο Ιωάννης Βίρλος έχει να επιδείξει ένα πλούσιο ερευνητικό έργο το οποίο αντανακλάται στις δημοσιεύσεις του σε έγκυρα διεθνή περιοδικά καθώς και στις παρουσιάσεις των ερευνητικών εργασιών σε διεθνή επιστημονικά συνέδρια.

Ο κ Βίρλος έχει πραγματοποιήσει έρευνα και έχει συμμετάσχει σε ερευνητικά πρωτόκολλα για τη μελέτη:

• Παθογένεσης της οξείας παγκρεατίτιδας
• Θεραπευτικών τάσεων στο παγκρεατικό καρκίνο
• Πρωτοκόλλων χειρουργικής της γρήγορης αποκατάστασης (fast track surgery) στη χειρουργική του παχέος εντέρου
• Ισχαιμίας- επαναιμάτωσης του εντέρου
• Ισχαιμίας- επαναιμάτωσης του ήπατος
• Απόφραξης του λεπτού εντέρου (Πανεθνική μελέτη)

Το ερευνητικό έργο οδήγησε στην απονομή μεταπτυχιακών τίτλων από κορυφαία παγκοσμίως Πανεπιστημιακά ιδρύματα, όπως:

• ΜSc in Surgical Sciencesκαι
• Diploma of Imperial College από το Imperial College of London University και
• Medical Doctorate (Διδακτορική Διατριβή) από το University of Manchester του Ηνωμένου Βασιλείου.