Daha sonra “Haydarpaşa Askeri Hastanesi” Akliye ve Asabiye Mütehassıslığı’na getirildi. Mazhar Osman, Bakırköy’de bulunan ve terk edilmiş bir kışla olan Reşadiye Kışlası’nın bulunduğu araziyi devletten talep etti. Dönemin Cumhurbaşkanı Mustafa Kemal Atatürk, Başbakanı İsmet İnönü ve İçişleri Bakanı Refik Saydam’ın onayı ile 1924 yılında başlayan süreç, 15 Haziran 1927 tarihinde Bakırköy Ruh ve Sinir Hastalıkları Hastanesi’nin kurulmasıyla tamamlandı. Mazhar Osman, hastanede uzun süre Başhekimlik görevinde bulundu. 1933’te İstanbul Üniversitesi Psikiyatri Kliniği’ne Ordinaryüs Profesör olarak atandı. 1941’de Başhekimlik görevini bıraktı ve emekliye ayrıldığı 1951’e kadar öğretim üyesi olarak çalışmalarını sürdürdü.
Türk Nöro-psikiyatri Cemiyeti’nin yanı sıra; İçki İle Mücadele Cemiyeti gibi sağlık derneklerinin kurucusu olan Mazhar Osman, Sinir Hastalıkları (1935-1936, 2 cilt), Keyif Veren Zehirler (1934) gibi çeşitli mesleki eserler yazdı. Hamburg Akıl Hastalıkları Derneği, Fransız Nöroloji Derneği ve New York Nöroloji Akademisi gibi yabancı sağlık kuruluşlarının onur üyeliklerine seçildi. Türkiye’de ilk kez seroloji, nöro-patoloji ve deneysel psikoloji laboratuvarları oluşturulmasında önemli rol oynadı.
Ord. Prof. Dr. Mazhar Osman, 31 Ağustos 1951’de İstanbul’da vefat etti. Mezarı Zincirlikuyu Mezarlığı’ndadır.
Atatürk ve Mazhar Osman arasında geçen komik Anekdot …Bir gün nüktedan ve renkli kişiliğiyle tanınan Akıl ve Ruh Hastalıkları Uzmanı Ünlü Mazhar Osman Atatürk’le sohbet etmektedir. Bu sohbet esnasında bir ara Atatürk, Mazhar Osman’a sorar: – Osman Bey, bu delilik nasıl bir şey?
– Gazi Paşam az da olsa herkeste bir parça vardır, deyince Atatürk:
– Ne demek istiyorsun, bende de mi var? Hoşsohbet ve sözünü esirgemeyen biri olan Mazhar Osman:
– Ohooo… Sizde herkesten bin beteri var. İçeride ve dışarıda dört iklim yedi cihana kafa tutmak akıllı adamın yapacağı iş mi? der.
Atatürk bu söze dakikalarca gülmüştür…