作公理化了同调代数。在这个过程中，艾伦伯格与 Mac Lane 创立了范畴论。 艾伦伯格加入了尼古拉·布尔巴基小组，与昂利·嘉当合作，1956年着有《同调代数 "Homological Algebra"》，这是一部经典着作。其后他主要工作是纯粹范畴论，是该领域的奠基者之一。Eilenberg swindle（或 "telescope"）是将裂项消元法想法运用于投射模的一个构造。 艾伦伯格也写了一部关于自动机理论的重要着作。X-机器（），是由艾伦伯格1974年引进的一种形式的自动机。