1957年，希勒曼加入美国默克药厂，担任病毒及细胞生物学研究部的主任，并在接下来的30年间在此研发出了数十种疫苗。与此同时，希勒曼与同事共同发现了可致癌的SV40病毒，还参与发现了腺病毒等。
亚洲流感疫苗.1957年，“亚洲流感”大流行早期，希勒曼及其团队率先意识到疫情的严重性，向美国政府和世界卫生组织发出预警，并迅速研发出了疫苗。 此后，美国生产了4000万剂流感疫苗，疫情逐渐得到控制，而希勒曼的疫苗被认为成功拯救了数十万人的生命。1968年，“香港流感”大流行期间，希勒曼