Nel 1941 Engel ottenne un assegno di ricerca in medicina presso la scuola medica di Harvard e un posto di assistente in medicina all'ospedale di Peter Bren Brigham (l'attuale Brigham and Woman's Hospital). Fu sottoposto alla supervisione del medico Soma Weiss, il quale aveva iniziato a interessarsi della medicina psicosomatica. In questo periodo, incontrò per la prima volta lo psichiatra John Romano, che era arrivato a Boston diversi anni prima di Engel. Con l'incoraggiamento di Weiss, Engel e Romano collaborarono a uno studio su pazienti affetti dal disturbo delirante. 