En 1950, Caby rejoint Anne Terrier Laffaille et Marcel Despard pour former le Groupe « Melos ». Le groupe a adopté la devise de Satie « notre musique est garantie jouable ». Son manifeste déclarait « assez d'esthétique intellectuelle, assez de [pédantisme] savant, à bas la musique moderne, à bas la musique pour la technique, vive la musique pour le peuple! » Soutenu par Poulenc et Sauguet, le Groupe Melos a présenté un concert, puis s'est éteint[1].
Parfois Robert Caby est aussi considéré comme l'un des membres de l'École d'Arcueil (il la rejoindra plus tard, en 1925, après la mort de Satie)[2]. On pense plus communément que Robert Caby et Jacques Benoist-Méchin n'ont participé qu'aux concerts du groupe, mais n'en ont pas fait partie[3]. Si l'on tient compte de l'histoire et de la composition de l'École d'Arcueil, cette distinction n'a pas de sens[4].
Au milieu des années 1960, il passe un temps considérable à la Bibliothèque nationale, effectuant des recherches et des arrangements d'œuvres inédites d'Erik Satie à partir de carnets de croquis[5]. En coopération avec Salabert, il les fit tous publier à titre posthume, ce qui suscita un éveil de l'intérêt du public pour le compositeur.
Caby a écrit près de 900 œuvres, les chansons étant majoritaires, avec des paroles principalement de poètes célèbres tels que Guillaume Apollinaire. Certaines de ses plus grandes influences étaient Erik Satie, Emmanuel Chabrier, Claude Debussy, Ludwig van Beethoven et Franz Schubert. En 1947, Marianne Oswald a interprété certaines de ses chansons dans une émission de radio française. En 1959, le premier disque phonographique est produit — Jacques Douai interprétant la chanson « Belle Belle ». Ce n'est qu'en 2001 qu'un deuxième enregistrement est paru — Olof Höjer interprétant une large sélection d'œuvres pour piano.