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 στην:

• Παθογένεση της οξείας παγκρεατίτιδας

• Θεραπευτικές τάσεις στο παγκρεατικό καρκίνο

• Πρωτόκολλα χειρουργικής της γρήγορης αποκατάστασης (fast track surgery) στη χειρουργική του παχέος εντέρου

• Μελέτη της ισχαιμίας- επαναιμάτωσης του εντέρου

• Μελέτη της ισχαιμίας- επαναιμάτωσης του ήπατος

Το ερευνητικό έργο οδήγησε στην απονομή μεταπτυχιακών τίτλων από κορυφαία παγκοσμίως Πανεπιστημιακά ιδρύματα, όπως ΜSc in Surgical Sciences και Diploma of Imperial College από το Imperial College of London University και Διδακτορική Διατριβή από το Manchester University της Μεγάλης Βρετανίας.