Outre sa thèse sur le "Droit d'Asyle" (1837), son "histoire de l'esclavage dans l'Antiquité" lui a valu son entrée sur la scène politique (1848 : Wallon devient secrétaire de la Commission pour l'abolition de l'esclavage, au côté de Victor SCHOELCHER). Ce sont les travaux sur la Révolution française, sur la Terreur, le Tribunal révolutionnaire et les représentants du peuples en mission qui, bien que rédigés dans les conditions difficiles, au début de la III^e République, l'ont fait connaître et ont guidé ses choix politiques de républicain catholique du centre. On lui doit aussi des travaux sur le Moyen-âge : "Jeanne d'Arc", "Saint Louis", "Richard II"…

Teinté d'apologétique, l’œuvre de l'historien WALLON scrute les Ecritures, à une époque où ce travail est réservé aux clercs, et à les approcher en historien formé à l'école de Jules MICHELET. La méthode – originale – rencontre la faveur et les appréciations de plusieurs évêques. De 'l'Histoire sainte" racontée aux enfants, aux commentaires sur l'œuvre de BOSSUET, à une approche historique des Evangiles à la réfutation des thèses de RENAN, développée dans sa "Vie de Jésus et son nouvel historien", WALLON écrit en croyant pratiquant, tout en conservant une indépendance d'esprit. Ses ouvrages religieux ont été écrits majoritairement sous le Second Empire –régime honni de lui : il a alors démissionné de son mandat de député du Nord en 1851, juste après le coup d’Etat du « prince-président ».

Il convient de faire une place particulière aux très nombreuses interventions de WALLON à la tribune de l'Assemblée nationale, puis du Sénat, dont il est le doyen d'âge, dans les premières années du XX^e siècle. Nombreuses sont ses interventions sur les sujets les plus divers : le travail des femmes, le repos du dimanche, les lois constitutionnelles de la III^e République, mais aussi la loi Falloux, contre laquelle il vote en 1850 : "l'Eglise n'a pas besoin de ce qui fait la puissance du monde", lance-t-il depuis la tribune.