После окончания УПИ в 1956 г. Балакирев начал работать в Институте металлургии УФАН. С 1974 г. Балакирев становится заведующим лаборатории кинетики и катализа.
В 1950-е – 1960-е гг. здесь были успешно проведены исследования важного для промышленности класса оксидов. Речь идеи о целом ряде сплавов металлов: ферритов, манганитов, алюминатов, титанитов, ванадитов и других.
Результаты всех проведенных исследований, как вспоминал В. Ф. Балакирев, имели «прежде всего фундаментальное значение». По его же словам, данные исследования были полезны для радиотехники и электроники, где изучаемые сплавы металлов могли применяться. Полученные данные были необходимы для разработки новых технологий, связанных как с металлургическими, так и с химическими и огнеупорными производствами.
Многие данные исследований, который провел Балакирев, вошли не только в отечественные, но и в зарубежные научные справочники.
