כמו רבים אחרים שמוזכרים באתר זה, למד טויבלר במקביל גם בבית המדרש, ובמשך תקופה מסוימת למד גם בסמינר לרבנים אורתודוכסים. ואמנם, גם המשך הקריירה האקדמית שלו התאפיין בזיקה עמוקה להיסטוריה כללית ולעולם האוניברסיטאי הגרמני, במקביל לעניין מפותח שלו בהיסטוריה ובתרבות יהודית.
טויבלר עבד עם היסטוריונים ידועים כמו תיאודור מוֹמזֶן (1817-1903) ואדולף פון הארְנאק (1851-1930). לאחר שקיבל את הדוקטורט שלו בתחום ההיסטוריה של העת העתיקה בשנת 1904, מונה טויבלר למנהל הארכיון הכללי של יהודי גרמניה – גוף שזה אך נוסד. מטרת הארכיון הייתה לגבש אוסף של חומרים על תולדות יהודי גרמניה, שיהוו את הבסיס למחקרים היסטוריים. טויבלר המשיך לכהן בתפקיד זה עד 1919. במקביל הוא מונה למרצה בבית המדרש, ושם לימד היסטוריה, והעביר קורס על תולדות היהודים בפרוסיה. בתוך כך, המשיך לעסוק בשאלות שקשורות לארכיונים ולהוצאתם לאור של מקורות היסטוריים חשובים במהדורות אקדמיות. לצד מלאכת ההוראה ומלאכת בניית הארכיון של יהודי גרמניה, הוא המשיך בעבודות מחקר משלו על ההיסטוריה של העת העתיקה.
במלחמת העולם הראשונה שירת טויבלר בחזית המזרחית, ושם נפצע, ולכן נאלץ לסיים את שירותו בשנת 1916, וחזר לברלין. בשנת 1918 השלים את ההסמכה שלו להוראה אקדמית בברלין, ובשנת 1919 לקח על עצמו משימה גדולה נוספת: הקמת אקדמיה לחקר היהדות. טויבלר גיבש תוכנית רחבת היקף כדי לחקור באופן שיטתי את ההיסטוריה היהודית. הפרויקט היה גדול והמשאבים הכספיים היו מוגבלים (כמו בית המדרש, גם המימון לאקדמיה הגיע מתרומות בלבד), ולכן התאפשר לאקדמיה להתחיל את פעילותה רק באופן חלקי, בעזרת צוות של קומץ אנשי אקדמיה ואשת אקדמיה אחת, הלא היא זלמה שטרן. טויבלר ושטרן נישאו בשנת 1927.
בשנת 1922 הפנה טויבלר עורף לפרויקט האקדמיה וקיבל פרופסורה בהיסטוריה עתיקה באוניברסיטת ציריך. משנת 1925 כיהן כפרופסור באוניברסיטת היידלברג. עם עליית הנאצים לשלטון, כאשר היהודים פוטרו ממוסדות אקדמיים, הקדים טויבלר להתפטר מכל תפקידיו באוניברסיטת היידלברג מתוך מחאה על גישתה של הנהלת האוניברסיטה. הוא חזר לברלין, ושם לימד בבית המדרש מ-1938 עד 1941.
באביב 1941, ברגע האחרון ממש, הצליחו טויבלר ואשתו לברוח מגרמניה. השניים נמלטו לסינסינטי, שם קיבל טויבלר פרופסורה בהיברו יוניון קולג'. הוא מעולם לא שב לגרמניה, והלך לעולמו בארה"ב בשנת 1953.