他沒想到的是，四年級劃分時，清華營建系已改為純工科的建筑系，沒有了建筑史。他被分到工業建筑，畢業后分配到中國科學院土木建筑研究所。幸而1956年9月中科院與清華建筑系合辦建筑歷史與理論研究室，梁思成任主任，傅熹年被所在單位派到這個研究室工作，得以回到母校清華。他以為終于實現了研究中國建筑史的夙愿，但命運再一次捉弄了他。
反右運動中，因一些私下閑談被人揭發，他被劃成右派，1959年春下放建筑工程部的北京南口農場勞動。
說起這次下放，他只淡淡地說工作是“放牛、養豬、種老玉米”。他覺得自己很厲害的是給母豬接生，十個八個呼嚕一下子就生出來了，“挺好玩的”。下放的近兩年里，他抽空反復通讀了帶去的《資治通鑒》和宋《營造法式》。
1960年10月，他摘掉了右派帽子，返回單位。反右后，建筑歷史與理論研究室已被清華撤銷，經梁思成聯系，傅熹年等非清華人員調到了建筑工程部所屬的建筑科學研究院建筑歷史室。工作室的主任是梁思成，副主任是劉敦楨、汪季琦。傅熹年被編入民居研究組，參加了王其明負責的浙江民居調查。
有一次，啟功偶然從一個信封里找到幾張“漏網”的敦煌寫經殘片照片，與傅熹年同看，說其中一張好，書法秀美瀟灑，毫無職業寫經人的習氣。
這是一篇寫經的發愿文。文中稱，自己發愿要寫三千部《妙法蓮華經》，以為亡母“太原王妃”祈福。兩人都覺得“太原王妃”眼熟，但一時想不起是誰。
幾天后再見面，啟功高興地說，終于想起來了！武則天之父武士彟死后追贈太原王，太原王妃即武則天的生母楊氏。但武士彟還有其他子女，不能確定要發愿寫經的就是武則天。當時無法查資料，這個疑問只能暫時擱置了。
1968年底“清理隊伍”后，傅熹年獲準回到人民隊伍中，隨全院職工整體下放河南的“五七干?！薄Ｖ?，建筑研究院被撤銷，人員星散。傅熹年被分配到甘肅天水，在國家建委第七工程局的工程公司為技術員，再次離開了古建。
巡回鑒定休會期間，傅熹年還于1987年秋赴美國考察了博物館藏中國書畫?？疾焓怯擅绹A美協進社社長、翁同龢之孫翁萬戈安排的，原擬安排王世襄赴美，但王世襄將這一機會讓給了更熟悉書畫的傅熹年。
傅熹年歷時110日，參觀了紐約大都會藝術博物館、波士頓美術館等10個博物館，看了大量以前只見于著錄書和圖錄上的名作，大開眼界，歸后整理成《旅美讀畫錄》。
他此行有成就感的，是在參觀美國華盛頓弗利爾美術館時，在一個普通庫里發現了國寶級的南宋畫家夏珪真跡《洞庭秋月圖》。
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