Ha recibido numerosos reconocimientos por sus investigaciones, incluyendo la Medalla Fields, que obtuvo en 1954, y el premio Abel en 2003.

Desde 1948 a 1954 ha ejercido un cargo en el Centro Nacional para la Investigación Científica de Francia.

Sin embargo, la consideración de Weyl de que el lugar central del análisis clásico había sido desafiado por el álgebra abstracta se ha justificado con el tiempo, así como el importante papel que desempeñó Serre en este cambio.

Entre 1950 y 1960, la fructífera colaboración de Serre con Alexander Grothendieck les llevó a establecer un importante trabajo sobre los fundamentos matemáticos, motivado en gran parte por la conjeturas de Weil.

Grothendieck y otros colaboradores del SGA4 elaboraron finalmente un desarrollo técnico completo de la teoría.

En los últimos años Serre ha sido a menudo una fuente de contraejemplos contra extrapolaciones demasiado optimistas.