Od 1926 był członkiem korespondentem Polskiej Akademii Umiejętności, od 1933 jej członkiem czynnym; współpracował z Akademią już od 1904, początkowo jako sekretarz Komisji Historii Sztuki (1904–1909). W 1928 był zastępcą przewodniczącego, a od 1933 przewodniczącym Komisji Historii Sztuki PAU; kierował także Komitetem Gabinetu Rycin PAU (od 1938) oraz był delegatem Akademii do Rady Muzeum Narodowego w Krakowie. Należał także do innych towarzystw i organizacji naukowych; w 1896 był w gronie założycieli Towarzystwa Miłośników Historii i Zabytków Krakowa (w 1937 nadano mu członkostwo honorowe), od 1902 był członkiem Towarzystwa Opieki nad Polskimi Zabytkami Sztuki i Kultury (1920–1939 wiceprezes), a od 1911 członkiem korespondentem Komisji Centralnej dla Badania i Ochrony Zabytków Sztuki w Wiedniu.

Był żonaty z Adolfiną, córką profesora prawa cywilnego na Uniwersytecie Lwowskim Ernesta Tilla; jego synami byli Janusz (sejsmolog, popularyzator astronomii) i Stanisław (autor książek dla młodzieży).

Zainteresowania naukowe Juliana Pagaczewskiego obejmowały głównie historię sztuki renesansowej i barokowej oraz dzieje rzemiosł artystycznych.