Po II wojnie światowej był pracownikiem naukowym Instytutu Śląskiego oraz kierownikiem Zakładu Historii Śląska Instytutu Historii Polskiej Akademii Nauk. Był profesorem Uniwersytetu Wrocławskiego (1955–1964), kierownikiem Katedry Historii Wyższej Szkoły Pedagogicznej w Katowicach, dyrektorem Śląskiego Instytutu Naukowego, a następnie profesorem i prorektorem Uniwersytetu Jagiellońskiego. Współorganizator i pierwszy rektor Uniwersytetu Śląskiego w Katowicach (1968–1973). 1 października 1977 otrzymał tytuł doktora honoris causa Uniwersytetu Śląskiego w Katowicach. thumb|240px|Grób prof. Kazimierza Popiołka na cmentarzu ewangelickim przy ul. Francuskiej w Katowicach Został pochowany na cmentarzu ewangelickim przy ul. Francuskiej w Katowicach (kwatera 7-3-13a)https://katowiceewangelicki.grobonet.com/grobonet/start.php?id=detale&idg=2626&inni=0&cinki=1 śp. KAZIMIERZ POPIOŁEK.
Jego imieniem jest nazwana aula w budynku Wydziału Nauk Społecznych UŚ w Katowicach.
Według materiałów zgromadzonych w archiwum Instytutu Pamięci Narodowej był w latach 1951–1980 zarejestrowany jako tajny współpracownik (informator) Urzędu Bezpieczeństwa Publicznego oraz Służby Bezpieczeństwa o pseudonimie „Lech”.