K. var ansatt hos arkitekt Sverre Knudsen 1925-28, Ole Øvergaard 1928-34 og Th. Chr. Hauff 1934-35. Han var lærer i form ved aftenskolen Statens Håndverks- og Kunstindustriskole, Oslo 1934, ved dagskolen 1936-47. I 1936 opprettet han egen arkitektpraksis i Oslo. K. var leder for avdelingen Bygg ved Statens Arkitektkurs fra 1956, senere lærer ved Statens Arkitektskole i Oslo og professor ved Arkitekthøyskolen i Oslo fra 1966.
K.s betydning for norsk arkitektur i etterkrigstiden kan vanskelig overvurderes. Han skapte gjennom sine byggverk, i skrift og tale, en selvstendig norsk funksjonalisme, og ble sammen med Arne Korsmo en av de betydeligste formidlere av de funksjonalistiske ideer og verdier til etterkrigstidens arkitekter. Han formulerte en personlig ideologi om ivaretakelse av natur og ressurser, og omsatte den til bygg, før dette ble allment godtatte premisser for husbygging. Gjennom sitt virke som lærer for arkitektstudenter i Oslo ble han bindeleddet mellom tidligere tiders kunnskap om trehusbygging og den nye generasjon arkitekter etter krigen. Han sikret dermed en kontinuitet som ellers stod i fare for å gå tapt. Norsk trehusbyggings høye standard i dag hviler på en rekke Knutsen-elever.
Den direkte overføring av K.s tanker til det ferdig utformede bygg eksemplifiseres best av hans eget sommerhus i Portør (1948). I enkle trematerialer har han utformet et bygg som fullstendig tilpasser seg naturen på stedet, samtidig som det lille byggverket intenst formidler hans personlige arkitekturintensjoner. K.s egen skisse til sommerhuset er blitt stående som hans bumerke for ettertiden. De samme tanker kan gjenfinnes i utformingen av hans egen bolig (Lillevannsvn. 8, Oslo 1939) og i eneboligene for Natvig (Østhornvn. 12) og for Wathne (Sarbuvollvn. 116, Bærum). K. har også vært arkitekt for en rekke større bygg. Blant de mest karakteristiske er Norsk lithografisk officin, Munchs gt. 5 b, Oslo, et meget tidlig arbeid av høy kvalitet. Det kan synes å gå en linje fra dette bygget, preget av funksjonalismens stiltrekk, til de senere bygg som Den norske ambassade i Stockholm (1952), Hotell Viking i Oslo (1949) og Strandhotellet på Gjøvik (1946). De tre siste er preget av et rammesystem i betong der det er fylt inn de nødvendige elementer som veggfelt, vinduer og dører i henholdsvis tegl og tre. Rammesystemet gir byggene fasthet og anslår deres dimensjoner i forhold til omgivelsene, samtidig med at fasadene kan tilpasses de bakenforliggende funksjoner og gjøres livlige og "menneskelige".
K.s sosiale engasjement kom blant annet til uttrykk gjennom hans arbeid for Østkantutstillingen på Ankertorget i Oslo. Han deltok i utformingen av de skiftende utstillingene og holdt jevnlig foredrag for publikum med det mål å bedre den alminnelige boligstandard. Dette var ideer og arbeid han senere kom til å føre videre gjennom undervisningen for arkitektstudentene.