Sau khi tốt nghiệp Đại học An ninh, ông quyết định ở lại trường này công tác ở vị trí giảng viên.[2]

Sau đó ông là Trưởng khoa Nghiệp vụ An ninh điều tra.[2]

Ông là người đặt nền móng cho việc nghiên cứu và xây dựng lí luận cho việc điều tra an ninh gián điệp. Ông đã viết một số sách về chủ đề này như “Điều tra các vụ án gián điệp ở Việt Nam” (2007) và “Quyết định chiến thuật trong điều tra vụ án xâm phạm an ninh quốc gia” (2014).[2]

Ông đã được Nhà nước Việt Nam tặng danh hiệu Nhà giáo ưu tú.[2]

Tháng 7 năm 2013, ông là Đại tá, Phó Giám đốc Học viện An ninh nhân.[3]

Tháng 8 năm 2014, ông là Đại tá, Phó Hiệu trưởng Đại học An ninh.[4]

Năm 2015, ông là một trong 6 người thuộc ngành Công an được Nhà nước Việt Nam phong học hàm Giáo sư.[2]

Từ năm 2015 đến nay (2019), ông là Thiếu tướng, Phó Giám đốc Học viện An ninh nhân dân.[5][6][7][8]

Nguyễn Quý Khoát năm 2016 là Chủ tịch danh dự Hội đồng hương Thái Bình tại Học viện An ninh nhân dân.[9]