W latach 1961–1962 był ponadto prodziekanem do spraw studenckich na Wydziale Historycznym, a w ciągu roku akademickiego 1966/1967 kuratorem Katedry Historii Sztuki Średniowiecznej.
W 1950 otrzymał stopień doktora nauk filozoficznych w zakresie historii sztuki na podstawie rozprawy napisanej pod kierunkiem Stanisława Lorentza pt. Pejzaż niderlandzki 1520–1620. W 1955 otrzymał tytuł docenta historii sztuki, od 1962 zatrudniony jako profesor nadzwyczajny, w 1972 otrzymał tytuł profesora zwyczajnego. Od 1976 członek korespondent PAN. W 1955 objął w stanowisko kustosza Działu Malarstwa Europejskiego, od 1956 kurator Galerii Sztuki Obcej Muzeum Narodowego w Warszawie. Nauczyciel wielu roczników studentów historii sztuki. Od 1984 do śmierci w 1988 sprawował funkcję dyrektora Instytutu Historii Sztuki UW.
Zainteresowania naukowe Białostockiego były wyjątkowo szerokie i obejmowały historię malarstwa (zwłaszcza holenderskiego z XVII wieku, w tym twórczość Rembrandta), sztukę renesansu, baroku, romantyzmu, historię doktryn artystycznych, metodologię historii sztuki.