Dopo il conseguimento della laurea, ricoprì fino al 1911 il ruolo di assistente presso la "Clinica delle Malattie nervose e mentali" di Roma diretta dal professor Augusto Tamburini. Nel 1907 divenne membro della Società freniatrica italiana e svolse la sua attività principale come direttore del "Sanatorio Bellosguardo" per le malattie del sistema nervoso, istituzione fondata nel 1901 da Ezio Sciamanna e fra le più rinomate strutture sanitarie del genere in Italia; lavorò lì fino al maggio 1915, quando ottenne la libera docenza in Clinica psichiatrica, confermata definitivamente nel 1929. Durante la Prima Guerra Mondiale, Vito Massarotti venne nominato Capo Ufficio Sanità della difesa orientale del lago di Garda ed ebbe l'incarico di Direttore del 152º Ospedale da campo ad Innsbruck, in Tirolo, che venne organizzato con circa 500 letti nella Biblioteca della Neue Universitat. Durante questa esperienza si occupò in particolare della diagnosi e della cura dei militari neurolesi, sia a livello somatico che a livello psichico, con particolare riguardo alle neurosi causate da eventi e traumi bellici. Per tutto ciò che aveva dato come medico al fronte e poi prima del congedo, ricevette vari elogi da parte della Direzione Sanità della 1ª Armata e del XXIX Corpo d'Armata e inoltre una medaglia d'argento della Croce Rossa Italiana "in premio delle sue qualità militari, per la competenza ed abilità tecnica ed organizzativa dimostrata nei numerosi incarichi direttivi affidatigli sia in zona di guerra che in zona territoriale". Partecipò anche al secondo conflitto mondiale come Consulente Neuropatologo della 3ª legione DI.C.A.T-M.V.S.N (Difesa Contraerea Territoriale- Milizia Volontaria per la Sicurezza Nazionale) e come direttore dello stabilimento nº 4 della Croce Rossa Italiana; ricoprì un importante ruolo nell'associazione "Vigilanza Igienico Sanitaria", un'associazione di beneficenza ispirata ai più alti sensi di umana solidarietà, che si proponeva di curare l'adempimento di ogni prescrizione igienica e sanitaria nei confronti dei malati poveri e delle loro famiglie, prestando amorevole assistenza a quei malati, che non avendo i prescritti anni di domicilio a Milano, non potevano usufruire del beneficio degli enti morali cittadini. In tale contesto il professor Vito Massarotti, fu presidente della "Sezione Igiene" e responsabile della specialità di Neuropatologia.