В 1894 году Жебелев был избран членом Археологического общества, а в 1901 году членом Археологической комиссии.

В 1914 году избран был членом-корреспондентом Академии наук, а в 1927 году – ее действительным членом. Жебелев был неутомимый исследователь сложных исторических проблем и плодовитый писатель.

В нем сочетался филолог-классик, эпиграфист, археолог и историк. Из ранних работ Жебелева нужно отметить «Религиозное врачевание в Древней Греции» (1893). Магистерская диссертация Жебелева «Из истории Афин, 229–31 до Р. Х.» посвящена периоду, тогда почти еще не исследованному. В этом труде Жебелев дал тщательно обоснованный очерк истории «падения Афин» (1898).

Докторская диссертация Жебелева Achaica (1903) представляет собою ряд этюдов из области древней греческой провинции Ахайи.

Очень ценно «Введение в археологию» Жебелева в двух частях. «1. История археологического знания, часть II. Теория и практика археологического знания» (1923–1924). Это лучший из обзоров археологии, сохранивший свое значение на многие годы. В области методологии Жебелев является последователем Кондакова. Кондаков считал наиболее совершенною, в смысле методологии, отраслью археологического знания науку классической археологии, а это как раз была специальность Жебелева.

В 1926 году в сборнике статей, посвященных памяти Н. П. Кондакова (Recueil Kondakov), была напечатана большая статья Жебелева «Иконографические схемы Вознесения Христова и источники их возникновения». Жебелев различает две такие схемы. Одна из них «носит, по справедливости, название восточной схемы. Вторую схему можно назвать западной».

В первом томе Кондаковского семинария (Прага, 1927) Жебелев поместил статью «Оранта (к вопросу о возникновении типа)». Жебелев дает исторический обзор образа Богоматери Оранты («молящейся») в древнехристианском искусстве.

Кондаков считал, что тип Божьей Матери Оранты возник из апокрифического представления Девы Марии как служительницы иерусалимского храма. Жебелев соглашается с этим мнением.

В начале 1920-х годов Жебелев частью сам переводил, частью вместе с Э. Л. Радловым редактировал «творения Платона».

В связи с этой работой находится книжка Жебелева о Сократе (Берлин, 1923).

В это же время в научно-популярной серии «Введение в науку» вышли две прекрасные книжки – «Эллинство» (1920) и «Эллинизм» (1922).

В 1919 году Археологическая комиссия была закрыта, а вместо нее учреждена Российская академия истории материальной культуры (РАИМК). В 1924 году она была переименована в Государственную академию материальной культуры (ГАИМК). Первым директором ее назначен филолог Н. Марр. В состав членов ГАИМК попал и Жебелев. В конце 1930-х годов он назначен был главой Института античной археологии. Жебелев умер в Ленинграде во время блокады в 1941 году.