O Laboratório de Virologia tem como principal missão institucional desenvolver pesquisas relacionadas ao desenvolvimento de vacinas virais de interesse em saúde pública, buscando desenvolver e otimizar métodos de purificação de antígenos virais, assim como métodos para o controle de qualidade, envolvendo técnicas para verificação da pureza, identidade, imunogenicidade e caracterização físico-químicas. 

Dentro desta premissa, mantém colaboração com o Instituto de Física (USP) e Instituto Niels Borg (Universidade de Copenhagen), desenvolvendo importantes trabalhos no estudo de estabilidade e na caracterização das VLPs componentes da vacina de hepatite B (Instituto Butantan), além do estudo de novos adjuvantes. Atuou ativamente no desenvolvimento de antígeno inativado de SARS-CoV-2 utilizado para a obtenção de soro hiperimune para o tratamento da doença e no desenvolvimento de uma vacina inativada contra Zikavirus, este último com financiamento do BARDA (Biomedical Advanced Research and Development Authority) e Organização Mundial da Saúde (OMS).

Atua também no desenvolvimento de métodos de diagnóstico, molecular e sorológico de doenças virais, isolamento e caracterização genética e antigênica, de vírus. Realiza projeto financiado pela FAPESP para detecção molecular e identificação de vírus em serpentes mantidas em cativeiro no Butantan, visando atingir a excelência. Trabalha na implementação de métodos alternativos para substituição de metodologias analíticas realizadas "in vivo" para "in vitro" aplicadas no controle de qualidade de imunobiológicos. 

A larga experiência no desenvolvimento e realização de testes sorológicos para pesquisa de antígenos e anticorpos possibilitou a participação do laboratório no inquérito epidemiológico para detecção de anticorpos anti-zikavirus e CHIKV em amostras provenientes de 16 diferentes centros clínicos participantes do ensaio clínico de dengue, dentro do projeto Horizon 2020 (Zikaplan), com financiamento da comunidade Europeia (CEPI).