Nach seiner Rückkehr nach Deutschland übernahm Osypka 1966 die Leitung des Labors für Biomedizinische Elektronik in der kardiologischen Abteilung der Universitäts- Kinder- und Jugendmedizin Kiel und war dort auch in der Lehre tätig. Schon in dieser Zeit zeigte sich sein außerordentliches Talent, technische Innovationen direkt mit medizinischer Anwendung zu verbinden, eine Verbindung, die sein gesamtes weiteres Leben prägen sollte.
1977 gründete Osypka in Rheinfelden die Dr. Osypka GmbH Medizintechnik (heute OSYPKA AG), ein Unternehmen, das sich auf die Entwicklung und Herstellung von Produkten für die invasive Kardiologie und Kinder-Herzchirurgie spezialisierte. Er entwickelte die weltweit erste bruchsichere Herzschrittmacherelektrode mit lebenslanger Garantie, die Schraub-Fixation von Schrittmacherelektroden, die noch heute internationaler Standard ist und den Hochfrequenzgenerator zur Ablation von Herzrhythmusstörungen, der die klinische Elektrophysiologie revolutionierte und weltweit zur Standardtherapie wurde. Seine unternehmerische Führungsrolle war dabei stets verbunden mit einem klaren Fokus auf den Nutzen für die Patientinnen und Patienten. Mehr als 300 Patente bezeugen seine außerordentliche schöpferische Leistung und sein Lebenswerk, das Millionen von Menschen geholfen hat.
Peter Osypkas wissenschaftliches und gesellschaftliches Wirken wurde vielfach ausgezeichnet. 2009 ernannte ihn die Hochschule Offenburg zum Ehrensenator, 2011 erhielt er dort die Würde des Honorarprofessors. Zudem wurde er mit dem Bundesverdienstkreuz am Bande sowie weiteren nationalen und internationalen Ehrungen geehrt. Ein zentrales Anliegen war ihm die Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses: Mit der Stiftung einer Professur für Biomedizinische Technik und der Gründung des Peter-Osypka-Instituts für Medizintechnik schuf er nachhaltige Strukturen für Forschung und Ausbildung.
1997 gründete Peter Osypka die Peter-Osypka-Stiftung, die weltweit Menschen in Not unterstützt und die medizinisch-wissenschaftliche Forschung, insbesondere im kardiovaskulären Bereich, fördert. Peter Osypka war ein visionärer Ingenieur und Unternehmer, der sein Handeln stets am Wohl des Menschen ausrichtete. Seine Erfindungen und sein Engagement haben unzählige Leben verbessert und gerettet.