Han hadde artium fra 1928, magistergrad fra 1936 og ble dr.philos. i 1946 med avhandlingen . Johnsen hadde universitetsstipend 1939–43, og vikarierte som foreleser ved Universitetet i Oslo i 1947, 1948 og 1952–53. Han ble etter hvert en aktiv forfatter innen kirkehistorie, norsk middelalderhistorie, by- og bedriftshistorie, med verk som (6 bind, 1942–91, Johnsen til og med bind 4), (4 bind, 1956–70), (1971) og (1974).