Etter doktordisputas i 2004 begynte Røislien som forskningsveileder ved Rikshospitalet og deretter i 2006 som postdoktor-forsker ved Avdeling for Biostatistikk ved Universitetet i Oslo. Han har samarbeidet med en rekke medisinske forskningsmiljøer, deriblant overvektssenteret ved Sykehuset i Vestfold, Folkehelseinstituttet, Sunnaas Rehabiliteringssykehus og Senter for rus- og avhengighetsforskning (SERAF) ved Universitetet i Oslo. Siden 2011 har Røislien jobbet som seniorforsker hos Stiftelsen Norsk Luftambulanse.