Научные изыскания В.Я. Филимонова связаны с работой в архивах, библиотеках. Немало времени он провел в стенах Государственного архива документов новейшей истории Калужской области. Виктор Яковлевич был не просто исследователем, но и другом архива.

Сферой его научных интересов были проблемы новейшей истории, истории российского крестьянства, «новой экономической политики», «военного коммунизма». Значительный объем источников по этой тематике хранится в составе фондов ГАДНИКО.

Филимонов – автор и редактор более 100 научных публикаций, в т.ч. монографий, сборников документов и учебно-методических пособий по истории России (1917-1940 гг.), российского крестьянства XX века, социальной истории Советской России, аграрной политики Советской власти, взаимоотношениям города и деревни, краеведению.

В.Я. Филимонов состоял членом оргкомитета сессий Симпозиума по аграрной истории стран Восточной Европы; с 1995 года – экспертом Совета РГНФ по истории, исполнителем и научным руководителем более 10 грантов Российского государственного научного фонда.

Виктор Яковлевич стоял у истоков многих научных и научно-практических конференций. На базе исторического факультета университета состоялись девять международных конференций, посвящённых жизни и наследию Н.В. Устрялова.

Как опытный педагог Виктор Яковлевич много внимания уделял популяризации истории, в том числе и местной. Он был инициатором составления множества краеведческих трудов, направленных на просвещение широкого круга читателей, в том числе «Калужской энциклопедии» и «Азбуки Калужского края».