Il Dr. Chagas Filho ha svolto un ruolo significativo come leader internazionale e rappresentante della scienza brasiliana all’estero. È stato delegato e ambasciatore brasiliano (1966) presso l’UNESCO a Parigi e membro del Consiglio di ricerca dell’Organizzazione panamericana della sanità (PAHO), a Washington, DC. Alle Nazioni Unite è stato presidente del Comitato Speciale per l’applicazione della scienza e della tecnologia allo sviluppo. Insieme al premio Nobel, il fisico Abdus Salam (1926-1996), ha fondato la Federazione Internazionale degli Istituti di Scienze Avanzate (IFIAS).
Nel 1972 fu nominato da Papa Paolo VI alla presidenza della Pontificia Accademia delle Scienze, che occupò fino al 1989. Durante il suo mandato, si distinse con il compito storico di riabilitare Galileo Galilei da parte della Chiesa cattolica romana e con il coordinamento di uno studio sulla validità storica e scientifica della sindone di Torino. Era profondamente religioso e cercò di conciliare la scienza e la religione nel miglior modo possibile. Così, ha guidato l’Accademia delle Scienze attraverso una serie di importanti incontri e pubblicazioni, esaminando questioni controverse come il cervello e la coscienza, e attirando grandi personalità scientifiche all’Accademia, tra cui un certo numero di premi Nobel.
In Brasile era un membro, vice-presidente e presidente dell’Accademia Brasiliana delle Scienze (1941-2000) e membro dell’Accademia Brasiliana di Lettere (1974-2000), membro del Consiglio Nazionale delle Ricerche, nonché uno dei fondatori e membro della Società Brasiliana per il Progresso della Scienza.
Carlos Chagas Filho è stato insignito di 16 titoli di Dottore Honoris Causa in molte università nazionali e straniere, e 19 decorazioni, tra cui quella di Légion d’Honneur (1979) e l’Ordine brasiliano al Merito scientifico. È stato membro dell’Académie des Sciences e dell’Académie Nationale de Médecine francesi, dell’Academia das Ciências de Lisboa, dell’American Academy of Arts and Sciences, dell’American Philosophical Academy, dell’Accademia Reale del Belgio, dell’Accademia Rumena delle Scienze e dell’Accademia Internazionale di Storia delle Scienze.
Tra i suoi numerosi riconoscimenti scientifici, ha ricevuto il Moinho Santista Science Prize (1960); il Prêmio Ávaro Alberto para a Ciência e Tecnologia (1988); e il Prix mondial Cino Del Duca, della Fondation Simone et Cino Del Duca, Francia (1989).