Magnussen disputerte i 1994 med doktorgradsavhandlingen Hospital Efficiency in Norway: A Nonparametric Analysis ved Universitetet i Bergen. I perioden 1986–2004 var han forsker og senere forskningssjef ved SINTEF. Han har siden 2005 vært professor i helseøkonomi ved Institutt for samfunnsmedisin på NTNU, og i perioden 1.8.2009 til 31.7 2013 instituttleder.