Od lutego 1937 był dowódcą Dywizjonu Szkolnego, a później zastępcą dowódcy 2 pułku lotniczego. Od listopada 1938 do marca 1939 był słuchaczem Kursu doskonalącego dla oficerów dyplomowanych przy Wyższej Szkoły Wojennej. W marcu 1939 przydzielony został do „Kierownictwa Ćwiczeń Antoni” będącego zalążkiem dowództwa Armii „Kraków”, w charakterze oficera łącznikowego lotnictwa. Na tym stanowisku był odpowiedzialny za opracowanie planu użycia lotnictwa armii. W kampanii wrześniowej był szefem sztabu Lotnictwa i OPL Armii „Kraków”.

Kariera sportowa Felicjan Sterba był także sportowcem oraz działaczem sportowym. Jako lekkoatleta był mistrzem Polski w 1920 w biegu na 400 metrów oraz w sztafecie 4 × 400 metrów, a także brązowym medalistą na 200 metrów. W roku 1921 był wicemistrzem Polski na 400 metrów i na 800 metrów. W tym samym roku był również inicjatorem powstania klubu sportowego Lublinianka. Jako sportowiec reprezentował barwy Pogoni Lwów.

Znalazł się w gronie zawodników nominowanych do kadry na igrzyska olimpijskie w 1920.