Han opprettet for den sovjetiske etterretningsorganisasjon NKVD i 1936 den såkalte Organisasjonen mot fascismen og til forsvar for Sovjetunionen, som gjennomførte sabotasjeaksjoner mot land som var fiendtlige mot Sovjetunionen, også demokratiske land som Finland og Polen. Organisasjonen var hemmelig representert i Tyskland, Nederland, Belgia og Skandinavia. Gruppen utførte først og fremt bombeangrep med tidsinnstilte bomber mot fartøyer fra land som støttet opprørerne i den spanske borgerkrig. Sprengstoffet ble i stor grad stjålet fra svenske gruver, av agenter i Kiruna og Luleå. Wollweber-ligaen antas å ha sprengt 16 tyske, 3 italienske og 2 japanske fartøyer. Wollweber organiserte dessuten våpenleveranser til den republikanske regjering. Fra 1936 stod han trolig høyest på listen over ettersøkte av tysk Gestapo.