Nel 1947, presso il distretto 4 del comune di Firenze, Donati nuovamente prestò servizio in qualità di medico condotto supplente nelle condotte medico-chirurgiche. Dal giugno 1949, sino al febbraio del 1954, assunse nuovamente il ruolo di Assistente Incaricato presso l'Arcispedale di S. M. Nuova di Firenze, nel Laboratorio di Analisi Mediche diretto in quegli anni da Mario Montagnani. Nello stesso periodo fu incaricato della direzione del Laboratorio di Ricerche Cliniche presso l'Azienda ospedaliero-universitaria Careggi.