2003 yılına kadar İTÜ Elektrik–Elektronik Fakültesi’nde sürdürdüğü akademik hayatını bu tarihten sonra üniversitede yeni kurulan Enerji Enstitüsü’nde devam ettirmiştir. Prof. Dr. Sermin Onaygil kurulduğu tarihten itibaren İTÜ Enerji Enstitüsü’nde Enerji Planlaması ve Yönetimi Anabilim Dalı Başkanı olarak görev yapmaktadır.

Uluslararası Aydınlatma Komisyonu (CIE)’nun üyesi olarak 1995 yılından beri faaliyet gösteren Aydınlatma Türk Milli Komitesi (ATMK)’nin kurucu üyesi olan Sermin Onaygil, Yönetim Kurulu’nda 2011–2014 yıllarında Başkan, 2014–2017 yıllarında Başkan Yardımcısı olarak görev yapmış, içinde bulunduğumuz 2017–2020 döneminde ise yine Başkan olarak görevine devam etmektedir.

Türkiye’yi CIE Uluslararası Aydınlatma Komisyonu’nda “Ulaşım ve Dış Uygulamalar” bölümünde temsil eden Onaygil, bu dönem bölümün Başkan Yardımcısı olarak görev yapmaktadır.

Enerji Verimliliği ve Yönetimi Derneği (EYODER) Başkan Yardımcılığı görevlerini sürdürmektedir. Çalışma konuları arasında; enerji planlaması, enerji yönetimi, akıllı bina sistemleri, aydınlatma tekniği ve kontrol sistemleri, yol ve tünel aydınlatma sistemleri, LED teknolojileri yer almaktadır.
  
Danışmanlığında aydınlatma konularında 6 Doktora Tezi tamamlanmış olup, yine aydınlatma konularında 2 Doktora Tez çalışması sürdürülmektedir.200’ün üzerinde uluslararası ve ulusal yayın sahibi Sermin Onaygil, Energy and Buildings, Lighting Research & Technology, Environmental Science and Policy, Energy Policy, Turkish Journal of Electrical Engineering & Computer Science, Qatar Foundation ve TÜBİTAK’ta hakem ve koordinatör olarak görev yapmaktadır.