I perioden rett etter starten på andre verdenskrig og fram til angrepet på Norge i 1940 arbeidet han i Forsvarsdepartementets opplysningskontor med kodeknekking. Stenersens spesialitet var engelske koder. Han brukte mer og mer tid på å bygge opp en kunstsamling, ikke minst med bilder av Edvard Munch, som Stenersen ble en personlig venn av, og i mange år virket som rådgiver for. I 1936 ga han sin store kunstsamling til Aker kommune, som senere ble innlemmet i Oslo. I 1994 fikk samlingen permanent plass i Stenersen-museet. Den inkluderer verker av en rekke kunstnere, blant andre Erik Harry Johannessen.