W latach 1930–1931 pracował jako praktykant w Państwowym Instytucie Naukowym Gospodarstwa Wiejskiego przy Placu Józefa Weyssenhoffa w Bydgoszczy, gdzie otrzymywał wynagrodzenie z funduszy specjalnych Ministerstwa Rolnictwa. W latach 1930–1934 badał polską lepidopterofaunę okolic Beskidów Lesistych. W 1931 roku został członkiem Polskiego Towarzystwa Entomologicznego; założył Górnośląski Oddział tejże organizacji i był jego pierwszym przewodniczącym w latach 1957–1961.
mały|Budynek przy ul. ks. Józefa Szafranka 1, gdzie przez wiele lat Sergiusz Toll mieszkał i pracował (2019) Od 1937 roku mieszkał w Katowicach, gdzie przyjechał na zaproszenie profesora Tadeusza Dobrowolskiego do pracy w budowanym wówczas Muzeum Śląskim. Jego pracownia znajdowała się przy ul. ks. Józefa Szafranka 1 w Katowicach, gdzie mieszkał z żoną i jedynym dzieckiem, córką Adelajdą. Jego żona była radną w Bogucicach, pomagała mu w pracy nad materiałem badawczym. Przyjaźnił się z Adamem Didurem. Jego uczniami byli m.in. polscy lepidopterolodzy: Stanisław Błeszyński, Józef Razowski oraz Tadeusz Riedl.