W 1956 Zachodnie Archiwum Fonograficzne przemianowano na Pracownię Badań nad Polskim Folklorem Muzycznym Państwowego Instytutu Sztuki, a wraz z nim przeniósł się tam Sobieski. W 1956 został on mianowany docentem. Swoje prace badawcze prowadził do śmierci.
Marian Sobieski napisał wraz z żoną szereg książek i artykułów naukowych i popularyzatorskich o muzyce Wielkopolski, dudziarzach i obyczajach tego regionu. W nauce zapisał się zaś jako współtwórca, wraz z żoną, systemu transkrypcji stosowanej w badaniu nad polskim folklorem muzycznym, oraz organizacja systemu archiwizacji i dokumentacji polskiej muzyki ludowej. W 1955 roku otrzymali wspólnie Doroczną Nagrodę Związku Kompozytorów Polskich.
Z żoną Jadwigą Sobieską miał trzech synów i córkę.
Zmarł w Warszawie, pochowany na cmentarzu Powązkowskim w Warszawie (kwatera 126-3-30).