B. var assistent hos Magnus Poulsson 1917–19 og flyttet til Rjukan i 1919 der han fram til 1922 var ansatt i Norsk Hydro ved byanleggene, og siden drev egen arkitektpraksis. Praksis i Oslo fra 1930. B. ble sterkt påvirket av Magnus Poulsson i tiden han arbeidet som assistent for ham. Dette preger mange av arbeidene fra Rjukantiden: saltak, liggende panel og smårutede vinduer plasserer dem i det som ofte er kalt en "nasjonal" stil. Treet var B.s kjæreste byggemateriale i denne perioden, og han valgte det også i sine mest vellykkede konkurranseprosjekter. B. ble aldri klassisist som så mange av sine kolleger i 20-årene, hans spede forsøk på klassisistiske konkurranseprosjekter nådde heller ikke opp. Utkastet til Studentersamfundet i Trondhjem viser en forunderlig mangel på det som senere skulle bli en av hans sterke sider, nemlig evnen til organisk sammenkobling av de enkelte bygningselementer.
I 1928 reiste B. sammen med en del kolleger på studietur til Nederland, og møtet med Willem Marinus Dudoks arbeider må ha vært av avgjørende betydning for hans utvikling som arkitekt. I enebolig for frkn. Barth Olsen fra 1931 ser vi allerede utviklet de fremste karakteristika for B.s villaproduksjon fra 30-årene: en harmonisk, men samtidig spenningsfylt sammenføyning av de enkelte bygningsblokker, en kontakt mellom ute- og innerom som trekker disse inn i hverandre, en naturlig innpasning i terrenget og en ytterst funksjonell planløsning.
Nye studiereiser rundt i Europa og påvirkning fra Le Corbusier forsterket ytterligere B.s funksjonalistiske arkitekturoppfatning, og med Bibelskolen (1935) fikk han sitt definitive gjennombrudd. Innvielsesdagen for dette bygg ble av Arne Korsmo karakterisert som en fødselsdag for moderne norsk arkitektur, som her fikk sitt første storverk. Fra nå av stod B. ubestridt i første rekke blant norske arkitekter, noe som også ble bekreftet ved en lang rekke premier i konkurranser. Hans Villa Ditlev-Simonsen er et av funksjonalismens aller ypperste verk i Norge, og er bl.a. et godt eksempel på B.s evne til utsøkt proporsjonering av de enkelte elementer i fasaden. Denne villa er, i likhet med hans store bygg, utført i betong, mens han vanligvis foretrakk tre som materiale for sine småhus. Et fellestrekk for mange av hans bygg er uttrykt i B.s motto "S.K.", som står for synlig konstruksjon.
B. arbeidet også med reguleringsspørsmål. I hans plan for Vestre Vika finner vi som et hovedpoeng aksen mellom Akershus og det Kgl. slott, et ledd i planen som senere er realisert. Mot slutten av sitt liv fant B. tilbake til enkelte nasjonale trekk i sin arkitektur, det ble færre flate tak, og proporsjoneringen av bygningskroppene nærmet seg hans tidligste arbeider.
B. tegnet ellers i Under dusken, organ for Studentersamfundet i Trondheim, og har bl.a. tegnet bladets vignett. Han har også arbeidet som raderer og maler.