Au mois de décembre 1907, Flexner prononça à l’université de Chicago une conférence sur les «Perpectives de la Pathologie», où il annonçait qu'«il serait possible, dans un proche futur, de remplacer par chirurgie les organes malades (y compris les artères, l'estomac, les reins et le cœur) par des organes sains[4].» Parmi les réalisations les plus importantes de Flexner, il faut citer des études sur la poliomyélite et le développement du traitement sérique pour la méningite. En outre, il a été le premier à décrire les rosettes Flexner-Wintersteiner, une découverte caractéristique dans le rétinoblastome, un type de cancer. En 1911, Flexner fut récompensé du prix Cameron de Thérapeutique de l'Université d’Édimbourg.