Кирилл Иванович защитил кандидатскую диссертацию на тему «Экология нерестовых подходов и биологическая характеристика нерестовой сельди северных районов восточного побережья Камчатки». В 1942-1946 гг. читал курс ихтиологии в Камчатском Моррыбтехникуме. В феврале 1946 г. К.И. Панин был назначен заведующим лабораторией ихтиологии Камчатского отделения ТИНРО. С сентября 1949 г. - директор Камчатского отделения ТИНРО, которым руководил до 1955 г. В 1955 г. переведен во Владивосток, где на протяжении 9 лет (1955 по 1963 гг.) возглавлял ТИНРО. В 1963 г. К.И. Панин перешел на работу в лабораторию морских млекопитающих.
Кирилл Иванович Панин подготовил и опубликовал в различных изданиях свыше 30 научных работ. Неоднократно входил в состав советских делегаций, участвовавших в деятельности международных комиссий по вопросам регулирования рыболовства и использования сырьевых ресурсов Тихого океана, как внутри страны, так и за рубежом (КНР, США, Япония). Руководил занятиями по повышению квалификации лаборантов, был редактором научного бюллетеня «Рыбное хозяйство Камчатки», несколько лет руководил областным правлением общества «Знание».
За многолетнюю плодотворную деятельность награжден медалью «За трудовую доблесть» (1943 г.), значком «Отличник социалистического соревнования» (1944 г.), орденом «Знак почета» (1952 г.), орденом «Трудового Красного Знамени» (1954 г.). В 1947 г. избран депутатом Петропавловск-Камчатского городского совета.