Глубоко эрудированный во многих областях медицины, он преподавал в медико-хирургической академии, состоял главным консультантом-хирургом Мариинской

больницы, оператором Царскосельского лицея, управляющим инструментальным заводом и вел большую исследовательскую работу в области хирургии, анатомии а также акушерства, физиологии, гигиены, судебной медицины и фармакологии. И. В. Буяльскому принадлежит заслуга введения ряда новых операций, лечебных методов, инструментов. Впервые в России он осуществил резекцию верхней челюсти при тяжелой форме невралгии, произвел хирургическое вмешательство при врожденном заращении прямой кишки и другие оригинальные операции. И. В. Буяльский много сделал для усовершенствования инструментарий: предложил свою хирургическую иглу для операций на кровеносных сосудах, специальные акушерские ложечки, лопаточки и т. л.

Вместе с Н. И. Пнроговым, ставшим его преемником, П. В. Буяльский был в числе первых русских хирургов, настойчиво вводивших эфирное и хлороформное обезболивание. Причем, хлороформирование применялось не только во время операций, но и при лечении таких заболеваний, как эпилепсия, столбняк, спазмы. Он даже рекомендовал нюхать хлороформ «при болтовне после пьянства».

И. В. Буяльский высказывался в пользу идеи переливания крови, предрекая большое будущее этому методу лечения.

В 1836 году И. В. Буяльский предложил производить переливание крови не только при послеродовых кровотечениях, но и при всех сильных кровопотерях и наружных ранах. Боясь нападок в случае неудачи, сам он не решался осуществлять свои идеи на практике, но подробно разработал показания к этой операции и ее технику, создав первым в России оригинальный аппарат.

И. В. Буяльский воплотил в себе все лучшее, что было в русской хирургии первой половины XIX века. Ему принадлежит первое место в истории хирургии до Н. И. Пирогова.