Là cục trưởng đầu tiên (trước ông là Hoàng Minh Đạo phụ trách phòng tình báo) và trong 13 năm liên tục, ông đã có đóng góp lớn vào việc xây dựng tổ chức, lực lượng, phát triển hoạt động, thực hiện chức năng, nhiệm vụ của ngành tình báo chiến lược. Đặc biệt, thông qua việc mở các hội nghị toàn quốc, hội nghị công tác, tổ chức các lớp bồi dưỡng, huấn luyện cán bộ, ông đã góp phần đào tạo nên một lớp cán bộ tình báo chiến lược vừa hồng vừa chuyên, phát huy được tác dụng trong nhiều năm sau.
Tại trại tù Madagascar, Trần Hiệu và các đồng chí của ông, tiêu biểu là Phan Bôi (tức Hoàng Hữu Nam, sau là Thứ trưởng Bộ Nội vụ), Tô Gĩ (tức Lê Giản, sau là Phó Chánh án Tòa án Nhân dân Tối cao), Hoàng Đình Giong (tức Vũ Đức, sau là Khu trưởng Khu 9, Khu 6), Nguyễn Văn Ngọc (sau là Phó Chủ nhiệm Văn phòng Chính phủ), Nguyễn Văn phòng (tức Nguyễn Văn Minh, sau là Chánh án Tòa Dân sự, Tòa án Nhân dân Tối cao), Đoàn Ngọc Rê (tức Cao Dương Tiệp, Dương Công Hoạt, sau là Ủy viên Ban Dân tộc Trung ương kiêm Phó Chủ nhiệm Ủy ban Dân tộc của Chính phủ) ra sức tăng gia sản xuất, cải thiện đời sống vật chất, tinh thần. Năm 1942, sau khi quân Anh đánh chiếm Madagascar từ tay lực lượng của Chính phủ Vichy rồi giao lại cho lực lượng của De Gaulle kiểm soát, các tù nhân Việt Nam được trả tự do. Trong thời gian chưa tìm ra đường về nước, Trần Hiệu và các đồng chí của mình đã tận tình hướng dẫn dân bản địa cách trồng lúa nước, dệt vải bông, tổ chức các hoạt động văn hóa - văn nghệ và làm nhiều việc hữu ích khác như giúp dân chế tác đồ trang sức, đan các loại giỏ xách, gò dụng cụ nhà bếp, sửa chữa đồng hồ, vì vậy mà được nhân dân và chính quyền bản địa rất quý mến.
Tháng 3 năm 1943 quân đồng minh Anh - Pháp gọi Hoàng Đình Giong và Đoàn Ngọc Rê nhập ngũ. Anh em cộng sản liền nhóm họp. Từ nhận định "Hổ có về rừng thì mới là hổ", họ quyết định lấy lý do muốn về nước chống phát-xít Nhật để tranh thủ con đường của bọn Anh-Pháp, người đi trước tìm cách kéo theo người còn ở lại. Kết quả là ngày 4 tháng 6 năm 1943, Phan Bôi, Tô Gĩ, Nguyễn Văn phòng được gọi nhập ngũ, tới đầu tháng 9 thì đến Trần Hiệu và 12 người khác. Hầu hết được đưa tới Đại đội 1 thuộc cái gọi là "Quân chí nguyện Đông Dương" của lực lượng De Gaulle. Tại đây, Trần Hiệu và các đồng chí của ông đã vừa vận động binh lính người Việt, vừa tìm cách tranh thủ, thuyết phục lính Pháp để bảo toàn đội ngũ, sớm trở về nước.
Năm 1960, sau Đại hội III của Đảng Lao động Việt Nam, ông được bổ nhiệm Phó Viện trưởng Viện Kiểm sát Nhân dân Tối cao. Khi nhận nhiệm vụ, Ông đã trình bày rõ với cấp trên: "Công việc này mới quá, ngoài sức của tôi. Muốn làm được, phải có ít nhất hai bằng đại học chính trị và luật". Song ông cũng tự xác định: "Là đảng viên thì dù được giao nhiệm vụ khó khăn, mới mẻ tới đâu cũng phải đem hết sức mình ra tìm hiểu, nắm bắt và thực hiện cho có kết quả". Vừa làm, vừa học hỏi, rút kinh nghiệm, chỉ sau một thời gian ngắn ông đã nắm vững công tác mới, được Viện trưởng Hoàng Quốc Việt tín nhiệm, cấp dưới nể phục. Trên cương vị Bí thư Đảng ủy Dân - Chính - Đảng các cơ quan trực thuộc Trung ương, ông đã góp phần quan trọng giúp Ban Bí thư Trung ương làm tốt các mặt công tác chính trị, tư tưởng, tổ chức, kiểm tra... đối với các cơ quan trực thuộc Trung ương, nhất là trong thời kỳ thực hiện Nghị quyết 9 của Bộ Chính trị (khóa III).
