Dr. Chagas Filho hrál významnou roli jako mezinárodní vůdce a zástupce brazilské vědy v zahraničí. Byl brazilským delegátem a velvyslancem (1966) v UNESCO v Paříži a členem výzkumné rady Panamerické zdravotnické organizace (PAHO)ve Washingtonu, DC. V OSN byl předsedou zvláštního výboru pro aplikaci vědy a techniky na rozvoj. Spolu s nositelem Nobelovy ceny, fyzikem Abdusem Salamem (1926-1996) založil Mezinárodní federaci institutů pro pokročilé vědy (IFIAS).

V roce 1972 byl jmenován Papežem pavlem VI předsednictví Papežské Akademie Věd, který zastával až do roku 1989. Během svého funkčního období se vyznačoval historickým úkolem rehabilitace Galilea Galileiho římskokatolickou církví a koordinací studia historické a vědecké platnosti Turínského plátna. Byl hluboce věřící a snažil se co nejlépe sladit vědu a náboženství. To znamená, že led Akademie Věd čr prostřednictvím řady důležitých setkání a publikací, zkoumá kontroverzní otázky, jako jsou mozek a svědomí, a přitahuje velké vědecké osobnosti Akademie, včetně počtu laureátů oceněných.

V Brazílii byl člen, vice-prezident a prezident Brazilské Akademie Věd (1941-2000) a členem Brazilské Akademie Písmena (1974-2000), členem Národní Rady pro Výzkum a jeden ze zakladatelů a člen Brazilské Společnosti pro Pokrok Vědy.

Carlos Chagas Filho získal 16 titulů Doktor Honoris Causa v mnoha národních a zahraničních vysokých školách, a 19 dekorací, včetně té Čestné Legie (1979) a Brazilský Řád Vědecké Zásluhy. Byl členem francouzské Académie des Sciences a Académie Nationale de Médecine, Academia das Ciências de Lisboa, Americké Akademie Umění a Věd, Americké Filozofické Akademie, Královské Akademie Belgie, rumunské Akademie Věd a Mezinárodní Akademie pro Dějiny Vědy.

Mezi jeho mnoha vědeckých ocenění, obdržel Moinho Santista vědeckou Cenu (1960); Prêmio Álvaro Alberto para a Ciência e Tecnologia (1988); a Prix mondial Cino Del Duca, Fondation Simone et Cino Del Duca, Francie (1989).