Searle saltó a la fama a una edad temprana en la escuela Henry Cartwright. Su trabajo principal se centró en topología algebraica, análisis complejo multivariado y luego álgebra conmutativa y geometría algebraica, utilizando principalmente técnicas de la teoría de gavillas y el álgebra homóloga. La tesis doctoral de Searle estudió la secuencia espectral de mapas de fibrosis de Leray-Searle. Searle y Catan utilizaron el método del espacio de la quilla para calcular el grupo de cohomología de una esfera, que era el tema principal de la topología en ese momento.
En la ceremonia de entrega de la Medalla Fields de 1954, Weill elogió la contribución de Searle y señaló que ésta era la primera vez que el premio se otorgaba a un matemático. El desarrollo posterior de las matemáticas confirmó el énfasis de Wile en el álgebra abstracta en ese momento. Posteriormente, Searle cambió la dirección de su investigación, aparentemente creyendo que la ética homosexual se había vuelto demasiado técnica.
En las décadas de 1950 y 1960, Searle colaboró con Grothendieck, que era dos años menor que él, lo que le llevó a realizar un trabajo básico sobre geometría algebraica, motivado por la conjetura de Ye Wei. Los dos artículos básicos de Searle sobre geometría algebraica son "Condensación algebraica" (FAC) y "Geometría algebraica y geometría analítica" (géométrie algébrique et géométrie analytic ique, GAGA).
Searle se dio cuenta muy pronto de que para resolver la conjetura de Wei-Yi era necesario promover la teoría de la cohomología. El punto clave es que la cohomología de capas cohesivas no puede capturar las propiedades topológicas de variedades algebraicas como la cohomología singular de coeficientes enteros. El primer intento de Searle (1954/55) de tratar los valores como cohomología del vector de Witte fue posteriormente absorbido por la cohomología cristalina.
Alrededor de 1958, Searle sugirió estudiar coberturas triviales equidimensionales de variedades algebraicas, que es una cobertura que cambia la base de una cobertura finita y luego la transforma en una cobertura trivial. Esta idea puede verse como el origen de la homofonía de la planitud. Grothendieck y sus colaboradores finalmente construyeron una teoría completa en SGA4.
Searle a menudo proporcionó contraejemplos a inferencias demasiado optimistas y también trabajó en estrecha colaboración con el matemático belga Pierre Deligne. Linde finalmente completó la prueba de la conjetura de Wei Yi.
Después de 1959, el interés de Searle se centró en la teoría de números, especialmente la teoría de campos de clases y la teoría de la multiplicación compleja de curvas elípticas.
Sus aportaciones más originales son: la idea de la teoría algebraica K, la teoría de representación de Galois de la cohomología de series l y la conjetura de Searle sobre la representación del módulo p.