Nell'ottobre 1962 Rogozov ritornò a San Pietroburgo (all'epoca Leningrado) e iniziò a studiare per un dottorato di ricerca. Completò gli studi nel settembre 1966 con una tesi sul cancro all'esofago. Negli anni successivi lavorò in diversi ospedali della città. Dal 1986 al 2000 è stato direttore del Dipartimento di Chirurgia dell'Istituto di Ricerca per Tubercolosi e Pneumologia.