ゴンヴィル・アンド・キーズ・カレッジ
奨学生としてオックスフォード大学のモードリン・コレッジで研究を行い、ここで学士号、修士号を取得した。そして1926年にケンブリッジ大学のゴンヴィル・アンド・キーズ・カレッジのフェローとなり、1年後に博士号を取得した。アメリカでの研究生活が終わると、彼は1931年にシェフィールド大学の生理学の教授になった。1935年に再びオックスフォードに戻り、リンカーン・カレッジの研究長となった。1938年、エルンスト・ボリス・チェーン、ノーマン・ヒートリーとともにアレクサンダー・フレミングの論文を読み、"Penicillium chrysogenum"の抗菌活性について議論した。彼らの研究チームはカビ由来の生成物質を大規模に探索し、抗菌活性のある成分を抽出した。そして第二次世界大戦中の1945年にペニシリンの工業生産に成功した。しかしフローリーはこの発見は科学的なメリットしかないと考えており、以下のように語っている。