С.Н. Мосолов работает в Московском институте психиатрии с 1978 года, где прошел путь от клинического ординатора до руководителя отдела.
В 1983 году защитил кандидатскую диссертацию, а в 1992 - докторскую. В 1994 году Сергей Николаевич получил звание профессора. С 1989 по 1990 гг. проходил стажировку во Франции.
С.Н. Мосолов является председателем Московского общества психиатров, членом Президиума Российского общества психиатров, президентом Российского общества биологической психиатрии. Им осуществляется большая работа по подготовке научных кадров, он научный консультант 5 докторских и научный руководитель 12 кандидатских диссертаций. Заслуженный деятель науки РФ
Автор более 450 публикаций, из которых 92 журнальных, 76 зарубежных, 25 методических пособий и рекомендаций МЗ РФ, 14 монографий, 12 изобретений.
Будучи ведущим специалистом в области терапии психических заболеваний, С.Н. Мосолов проводит большую научно-педагогическую работу среди врачей-психиатров.