Là cán bộ lâu năm công tác trong ngành TDTT, năm 2005 được bổ nhiệm là Viện trưởng Viện khoa học TDTT. Với trọng trách là thủ trưởng đơn vị phụ trách chung các công tác nghiên cứu triển khai khoa học công nghệ, nghiệp vụ TDTT và đào tạo cán bộ trình độ thạc sỹ, tiến sỹ khoa học TDTT và trực tiếp phụ trách phần Y học TDTT, trong thời gian công tác tại Viện khoa học TDTT, ông Lê Quý Phượng luôn nỗ lực hoàn thành xuất sắc nhiệm vụ được giao. Trên cương vị là một nhà khoa học có trình độ và kinh nghiệm lâu năm ông đã tham gia xây dựng nhiều dự án khoa học TDTT cấp ngành, cấp nhà nước ứng dụng trong quản lý, phát triển TDTT như các dự án về chữa trị chấn thương cho VĐV, HLV các môn thể thao trong đó đặc biệt phải kể đến đề tài điều tra thể chất người Việt Nam độ tuổi từ 6 đến 60 tuổi (hiện đã hoàn thành giai đoạn 1 và đang áp dụng thử nghiệm); Dự án nâng cao tầm vóc thể trạng người Việt Nam .

Mặc dù rất bận rộn với cương vị của một nhà lãnh đạo song tại SEA Games 22 (năm 2003) tổ chức ở Việt Nam, ông vẫn được các cấp lãnh đạo Uỷ ban TDTT  giao phụ trách công tác Y tế và kiểm tra Doping. Để triển khai tốt nhiệm vụ này ông đã cùng với đồng nghiệp phối hợp với bộ Y tế, các cán bộ, VĐV, HLV của 11 quốc gia tham dự tại tất cả các địa điểm thi đấu trong cả nước. Cùng với công tác đảm bảo y tế cho Đại hội, công tác lấy mẫu phục vụ cho việc kiểm tra Doping cũng được triển khai kịp thời sau khi kết thúc từng nội dung thi, các môn thi. Ngoài ra, ông cũng đã có nhiều cuộc nói chuyện với các VĐV, HLV về vấn đề Doping trong thể thao nhằm bồi dưỡng thêm về mặt kiến thức chuyên môn, giúp các VĐV biết được được các chất bị cấm sử dụng trong thi đấu thể thao, những chất có tác dụng xấu cho sức khoẻ để các VĐV có thể tự bảo vệ mình. 

Tại SEA Games 23 (năm 2006) với trọng trách nặng nề khi được phân công là Phó trưởng đoàn thể thao Việt Nam phụ trách công tác Y tế của đoàn Thể thao Việt Nam, đồng thời được BTC Philippines tín nhiệm cử giữ chức Trưởng tiểu ban Y tế tại Đại hội. Trong quá trình thực hiện nhiệm vụ trước cũng như trong thời gian diễn ra SEA Games, ông luôn có nhiều sáng kiến đề xuất giải quyết kịp thời các tình trạng chấn thương của VĐV Việt Nam. Nhiều VĐV đã được chính đôi bàn tay ông chữa trị và họ nhanh chóng hồi phục. Đặc biệt, ông đã tham mưu cho lãnh đạo các Trung tâm HLTT quốc gia về quy trình hồi phục sức khoẻ cho VĐV bằng phương pháp trị liệu, dinh dưỡng giúp cho VĐV có đủ sức khoẻ để tham gia các cuộc thi đấu lớn. Trong quá trình diễn ra các trận thi đấu của VĐV Việt Nam tại SEA Games, ông đã chỉ đạo và giám sát chặt chẽ đội ngũ bác sỹ trong việc phục hồi, sử dụng thuốc cho VĐV, vì vậy sau khi kết thúc SEA Games 23, Việt Nam không có VĐV nào bị kết luận có sử dụng Doping. Điều này đã góp phần không nhỏ vào sự thành công chung của đoàn Thể thao Việt Nam.

Với những gì làm được cho nền thể thao nước nhà, ông đã vinh dự 2 lần được Thủ tướng chính phủ tặng Bằng khen (2001, 2003); nhiều năm liền được tặng bằng khen của Uỷ ban TDTT (từ năm 1991 đến nay); Bằng khen của Bộ khoa học công nghệ (2004) và nhận giải thưởng sáng tạo khoa học công nghệ Việt Nam năm 2004, Bằng lao động sáng tạo của Tổng liên đoàn lao động Việt Nam 2005. Giờ đây, trên cương vị là Viện trưởng Viện Khoa học TDTT, với nhiều trọng trách ông sẽ còn tiếp tục cống hiến cho sự nghiệp phát triển TDTT, đặc biệt trong công tác nghiên cứu khoa học.