С 1964 по 1967 г. — врач-ординатор Тульского областного кожно-венерологического диспансера.
С 1967 по 1970 г. — аспирант кафедры кожных и венерических болезней 2-го МОЛГМИ им. Н. И. Пирогова.
В 1970 г. защитил кандидатскую диссертацию "Аллергическая реактивность у больных диффузным нейродермитом и ее коррекция гипнозом и кортикостероидами".
С 1970 по 1979 г. — ассистент кафедры кожных и венерических болезней МОЛГМИ.
С 1980 г. — доцент кафедры.
В 1987 г. защитил докторскую диссертацию "Показатели нуклеотидов и иммунный статус у больных с поражением соединительной и эпителиальной ткани".
С 1988 г. — профессор кафедры.
С 1993 г. — заведующий кафедрой кожных и венерических болезней ФУВ РГМУимени Н.И.Пирогова.

Ю.С. Бутов — соавтор 12 изобретений, патентов и более 250 печатных работ, в том числе: методических рекомендаций, пособий для врачей, 5 монографий, двух руководств для врачей, учебников для студентов медицинских вузов по кожным и венерическим болезням.