Następnie, po ukończeniu studiów medycznych, również na Uniwersytecie Utah, uzyskał tytuł doktora medycyny w 1970.
W trakcie studiów na ostatnim roku poślubił Ane Karen i miał czworo dzieci. Studia ukończył z najwyższą klasą i otrzymał nagrodę dla najwybitniejszego absolwenta.
Następnie zdecydował się na rezydenturę na Duke University w Północnej Karolinie. Pod koniec swojego dziewięcioletniego szkolenia chirurgicznego wrócił do Salt Lake City. Został dyrektorem kliniki chirurgii klatki piersiowej i sercowo-naczyniowej, w której wykonywał od dwóch do pięciu operacji na otwartym sercu tygodniowo. Uniwersytet był jednym z niewielu pionierskich ośrodków w kraju zajmujących się zaawansowaną chirurgią ważnych narządów oraz ich przeszczepianiem zwierzętom i ludziom.
W Salt Lake City współpracował z Robertem Jarvikiem i Willem Kolffem. Zanim DeVries wrócił do Salt Lake City, cielęta ze sztucznym sercem mogły żyć do sześciu, siedmiu, a nawet ośmiu miesięcy. Wyniki te zainspirowały go do podjęcia pracy i rozpoczął serię długoterminowych eksperymentów na zwierzętach. Po dwóch latach eksperymentów dr DeVries i jego koledzy próbowali uzyskać zgodę amerykańskiej Agencji ds. Żywności i Leków (FDA). Na początku nikt tak naprawdę nie zwracał uwagi na pracę, ale po pewnym czasie zaczęła ona przyciągać uwagę.