آیة الله زنجانی جهت تکمیل تحصیلات حوزوی خود در سن ۲۱ سالگی به حوزه علمیه قم عزیمت نمود. ایشان در ابتداء به مدت ۱۴ سال در درس خارج فقه و اصول آیت الله العظمی حاج سید محمد حجت کوه کمره ای شرکت کرد و همزمان در درس خارج اصول آیت الله سید صدر الدین صدر و دروس خارج امام خمینی (ره) و آیت الله حاج سید احمد خوانساری حاضر شد.

پس از استقرار مرحوم آیت العظمی بروجردی در قم از درس خارج فقه و اصول ایشان نیز به طور کامل استفادة کافی و ووافی برد و جزء شاگردان برجسته آن مرجع تقلید بود. .

در کلام دیگران

معظم له دوره حکمت متعالیه و فلسفه را با شوق و ذوق سرشار و به طور کامل نزد مفسر کبیر و فیلسوف الهی مرحوم استاد علامه طباطبائی(ره)، مرحوم امام خمینی(ره) و آیت الله حاج شیخ مهدی مازندرانی فرار گرفت وهمواره مورد توجه و علاقه خاص اساتید خودش بود به طوری که علامه طباطبائی به معظم له بسیار علاقه داشت و در مواقع مختلف، مقام علمی ایشان را بیان می فرمود. در مصاحبه تلویزیونی که از علامه طباطبائی در اوامر عمر شریفشان انجام گرفت، هنگامی که خبرنگار سوال کرد در فلسفه اسلامی به چه افرادی میشود اعتماد کرد، ایشان در پاسخ، پس از شهید مطهری، از حاج سید عزالدین یاد نمودند و وی را یکی از پنج نفری که م یتوان در فلسفه اسلامی به او اعتماد کرد معرفی فرمودند.

ایشان همچنین بسیار مورد توجه امام خمینی(ره) بود. در یکی از سفرهای والد معظم ایشان به قم، ایشان از امام خمینی(ره) درباره وضعیتی علمی فرزندشان (آقاعزالدین) سوال می کند وامام در جواب می فرمایند:« چه می فرمایید، ایشان بسیار خوش فهم و خوش قریحه هستند.»

ارتباط با مرحوم امام خمینی(ره)

آیت الله زنجانی از خاطرات خود با مرحوم امام خمینی (ره) بیان نموده : «در ایامی که در محضر امام مشغول بودیم، یکی از منحرفین کتابی منتشر کرد به نام «اسرار هزارساله» که در این کتاب به زیارت واحکام اسلامی حمله کرده بود. ما طلبه های جوان با شور و حرارتی به محضر مراجع رفتیم تا برای پاسخ به این کتاب اقدام کنند؛ مخصوصا به محضر آقای حجت شرفیاب شدیم، ایشان فرمودند نباید به اینگونه کتاب ها اعتناء کرد«الباطل یترک بترک ذکره». بالاخره خود امام خمینی(ره) از وجود این کتاب مطلع شدند، درس اسفار را تعطیل فرمودند و در مدت پانزده رور جواب آن شبهات را نوشتند که در کتابی به نام «کشف الاسرار» مکرر چاپ شده است. در نوشتن این کتاب خودشان را خیلی به زحمت انداختند، چشمشان آزده شد و مدتی عینک دودی می زدند.»

آیت الله زنجانی در شهر قم، به همراه جمعی از علماء از جمله آیت الله سید رضا صدر، آیت الله مهدی حائری؛ آیت الله فکور و مرحوم شیخ عبد الجواد اصفهانی در درس اسفار و شرح منظومه امام خمینی(ره) شرکت می کرد.

در خاطرات آیه الله زنجانی چنین آمده است:

«در آن زمان که من به درس اسفار اما می رفتم، مبتلا به بیماری حصبه شدم. از قضا فصل زمستان بود. آن موقع، حصبه بیماری خطرناکی به شمار می آمد. منزل ما در حوالی منزل مرحوم اما بود. ایشان پس از آنکه بیماری من اطلاع پیدا کردند، هر صبح و شب به عیادت من می آمدند. یادم است که ایشان یک شب به عیادت من امده بودند، دکتری که قبل ازایشان آمده بود، دوای اشتباهی داده و حال من بسبار بد بود؛ حضرت امام، این مرد ربانی بزرگوار، در آن زمستان سرد، پیاده به دنبال طبیبی که به طرز قدیم معالجه می کرد، رفته و او را آورند و پس از بهبودی نسبی حال من، منزل را ترک فرمودند. آن گاه وسائل انتقال مرا به بیمارستان فراهم ساختند و حتی در منزل هم وضع رختخواب چندان مرتب نبود؛ دستور دادند از منزل خودشان رخت خواب مناسب آوردند... این ها فراموش شدنی نیست. دیگران هم بودند که در درسشان شرکت می کردم، اما یک مرتبه هم به عیادت نمی آمدند حتی یکی نفر را نفرستاند که چرا در درس شرکت نمی کنی.!»

هجرت به نجف اشرف

ایشان پس از طی دوره طولانی تحصیل و تدریس در حوزه مقدمه قم جهت زیارت آستان قدس مولی الموحدین حضرت علی(ع) و حضرت اباعبدالله الحسین(ع) عازم عراق و نجف اشرف شد و پس از مدتی اقامت و استفاده از محضر درسی آیت الله العظمی حاج سید عبدالهادی شیرازی و آیت الله العظمی حکیم و آیت الله العظمی خویی به جهت کسالت شدید والد بزگوارش به ناچار به ایران عزیمت نمود و به امر ایشان جهت اراده مدرسه و مسجد جامع زنجان و تدریس به زادگاه خود مراجعت نمود.

بازگشت دوباره به زنجان

ایشان پس از رحلت حضرت آیت الله میرزا محمود حسینی(والد معظمشان) در سال ۱۳۳۵ شمسی به اقامه نماز جماعت و جمعه و همچنین تدریس در شهر زنجان پرداخت.

پس از چندی، حوزة درس خارج ایشان در زنجان بر پا شد و محور بحث فقه آیت الله زنجانی بر اساس کتاب «وسیلة النجاة» مرحوم آیت الله اصفهانی قرار گرفت. وی کتابخانه ای را در مرکز شهر به نام «کتابخانه حسینی» تاسیس نمود که هم اکنون نیز یکی از کتابخانه های فعال شهر می باشد.

مبارزه با رژیم پهلوی

معظم له از اولین کسانی بود که از مرجعیت و رهبری امام خمینی (ره) حمایت نمود ودر سال ۱۳۴۲شمسی به همراه عده ای ازعلماء مانند شهید مطهری، شهید هاشمی نژاد، آیت الله مکارم شیرازی، آیت الله شیخ حسین لنکرانی و مرحوم آقای فلسفی و دیگر بزرگان دستگیر شد. وی در سال ۱۳۴۷(شب احیاء ماه مبارک رمضان) به مسببین بی حجابی تاخت و نفرین نمود و در نتیجه مورد تعقیب ساواک قرار گرفت. آیت الله زنجانی در سال ۱۳۵۰ شمسی به مناسبت مراجعت شاه  سخنرانی تندی علیه شاه کرده به طوری که مخالفت های ایشان با سیاست های رژیم طاغوت و اقداماتی از این قبیل، منجر به اقامت اجباری در شهر مقدس مشهد گشت.

با ورود به شهر مقدس مشهد ضمن انجام تدریس، به همراه علماء در مبارزات و راهپمایی های انقلابی شرکت کردو اطلاعیه های متعددی را در این راستا امضاء نمود. آیت الله زنجانی به خاطر اصرار گروهی از متدینین  رسالة عملیه خودرا در سال ۱۳۵۴ شمسی منتشر کرد. ایشان دارای اجازه اجتهاد از آیت الله العظمی میرزا محمود حسینی( مرحوم والدشان) و آیت الله العظمی میرزا حبیب الله ملکی (صاحب تخلیص الاصول و تذکرة الادله فی شرح التبصره) و همچنین اجازه روایتی از آیت الله آقا بزرگ تهرانی می باشد.

پس از پیروزی انقلاب اسلامی و به دنبال دعوت رهبر فقید انقلاب حضرت امام خمینی(ره) امامت جمعه و نمایندگی ولی فقیه در استان زنجان را برعهده گرفت. ولی متاسفانه با پیش آمدن حوادثی ناگوار فضل الهی شامل حال ایشان شد و از یک ترور نافرجام و مرموزی نجات یافت و مجددا به جواز ملکوتی حضرت ثامن الائمه (ع) مراجعت نمود.

اقامت در مشهد مقدس

 ایشان در حوزه علمیه مشهد به تدریس دروس خارج فقه و اصول، تفسیر وفلسفه وعرفان پرداخت وارتباط نزدیکی با اقشار مختلف جامعه از جمله دانشجویان و جوانان شهر برقرار نمود.

کتاب‌ها و آثاری که از او به جای مانده اغلب غیرفقهی است و برخی از آنها هنوز چاپ نشده است و بیشتر راجع به  علم تفسیر و اخلاق و فلسفه است: 

۱-شرح زیارت آل یاسین ۲-فیض العلیم فی شرح تحفة الحکیم ۳-یکصد و ده سؤال (که مشتمل بر ۱۱۰ عدد از استفتائاتی است که از او پرسیده شده)۳ مطارحات حول معیار الشرک فی القرآن (به زبان عربی)- معیار شرک در قرآن (ترجمه فارسی) ۴-زندگی‌نامه علامه فرزانه شیخ محمد جواد بلاغی. ۵-شرح خطبه حضرت زهرا (س)۲جلد ۶-شرح زیارت عاشورا۷- تفسیر سوره حمد ۸-راه رستگاری در اخلاق ۹-الانتزاعات من القرآن الکریم ۹-رساله عملیه مناسک حج  ۱۰-حاشیه بر شرح منظومه ملاهادی سبزواری ۱۱-شرح و نقد مثنوی معنوی ۱۲-حاشیه بر اسفار ملاصدرا ۱۳-تصوف و در نهایت شرح نهج‌البلاغه ۱۴-رسالة فی حقیقة الایمان  ۱۵-تعلیقات بر تفسیر شبر