Hơn 30 năm làm công tác chuyên môn, ông Sơn có 16 năm trực tiếp làm công tác chuyên môn với vai trò bác sĩ điều trị tại khoa Huyết học Truyền máu - Bệnh viện Chợ Rẫy. Năm 2004, ông chuyển sang trọng trách quản lý ở cương vị Phó Giám đốc Bệnh viện Chợ Rẫy. Từ năm 2008 đến nay, ông Sơn đã được bổ nhiệm liên tục 3 nhiệm kỳ (5 năm/nhiệm kỳ) vị trí Giám đốc - một trong những trường hợp rất hiếm của Bộ Y tế.

PGS Sơn được đánh giá cao về năng lực chuyên môn cũng như quản lý với những đóng góp lớn cho ngành Y tế, sự nghiệp chăm sóc sức khỏe nhân dân. Đặc biệt là nỗ lực trong việc phát triển kỹ thuật cao, công tác ghép thận, ghép gan, ghép tế bào gốc máu ngoại biên.

Bên cạnh công tác chuyên môn, quản lý, giảng dạy, PGS Sơn còn dành nhiều tâm huyết cho nghiên cứu khoa học với hàng chục đề tài các cấp. Có thể kể đến như đề tài cấp Nhà nước: "Nghiên cứu triển khai Ghép thận từ người cho tim ngừng đập", "Nghiên cứu tỷ lệ nhập viện do những biến cố liên quan đến thuốc ở bệnh viện Chợ Rẫy", "Nghiên cứu tỷ lệ phần trăm các biến cố có hại liên quan đến thuốc được báo cáo đã xử trí thích hợp ở bệnh viện Chợ Rẫy"; đề tài cấp Bộ: "Đánh giá tính khả thi, an toàn và kết quả bước đầu cắt thực quản qua nội soi ngực bụng điều trị ung thư thực quản", "Nghiên cứu ứng dụng ghép gan theo mô hình người sống cho tạng và mô hình người chết não hiến tạng"…