معین در سال ۱۳۲۱ با نوشتن رساله «مزدیسنا و تأثیر آن در ادبیات فارسی» اولین کسی شد که در ایران دکترای ادبیات فارسی گرفت. بعد از دریافت دکترا به عنوان استاد دانشکده ادبیات دانشگاه تهران و استاد در دانشسرای عالی مشغول تدریس و تحقیق شد.
او در سال ۱۳۲۴ بر اساس تصویب مجلس شورای ملی و توصیه علامه قزوینی، همکاری با علامه دهخدا را در تنظیم لغت نامه شروع کرد و معاون او در کار لغت نامه بود و پس از وی، ریاست سازمان لغت نامه را به عهده گرفت.