În calitate de şef de secţie etnografică a Muzeului Brukenthal, secţie care cuprinde din 1963 şi Muzeul Tehnicii Populare, Cornel Irimie a întreprins în decursul anilor 1960 împreună cu alţi muzeografi şi etnografi din instituţie o serie cercetări de teren în satele din diferite părţi ale Transilvaniei, care au vizat aspecte ale culturii ţărăneşti. Aceste cercetări s-au finalizat, pe de o parte, cu redactarea unor studii, iar, pe de altă parte, cu achiziţionarea unor icoane pe sticlă. Ambele activităţi erau în contradicţie cu politica regimului comunist privind combaterea şi limitarea practicilor religioase în societate. Cu toate acestea, poziţia de conducere din cadrul instituţiei şi autoritatea de care se bucura Irimie la nivel naţional în domeniul etnologiei au făcut ca autorităţile să închidă ochii la aceste acţiuni. Irimie a argumentat că icoanele pe sticlă realizate în mănăstiri sau în centre meşteşugăreşti ţărăneşti în secolele XVIII–XIX salvate de politica sa de achiziţii erau parte a patrimoniului artistic naţional. De asemenea, Irimie a profitat de relativa liberalizare culturală din primii ani ai regimului Ceauşescu (1965–1971) şi a publicat o serie de lucrări privind icoanele pe sticlă.
Activităţile întreprinse de Irimie în acest sens sunt reflectate în dosarul intitulat “Icoane pe sticlă în arta românească,” care cuprinde rezultatele cercetărilor de teren, manuscrise ale unor lucrări ştiinţifice şi rapoarte privind achiziţionarea unor icoane pe sticlă pentru instituţia unde activa. Spre exemplu, într-un raport redactat în iulie 1967 de către Irimie se preciza că în urma unei acţiuni din perioada iunie – iulie 1967, o echipă de muzeografi, artişti plastici şi fotografi de la Muzeul Brukenthal condusă de Irimie a mers în peste o sută de localităţi din Transilvania şi a achiziţionat 474 de icoane. Această amplă acţiune de cercetare de teren şi colectare de icoane a constituit baza unor studii ale lui Irimie privind icoanele pe sticlă şi a unor prezentări la conferinţe internaţionale. În aceste contribuţii, Irimie a realizat o analiză a etapelor dezvoltării tehnicii picturii pe sticlă, o tipologie a centrelor picturii religioase pe sticlă din Transilvania şi a relaţiilor de filiaţie dintre aceste centre. De asemenea, Irimie a analizat arta meşterilor care pictau icoane pe sticlă subliniind influenţele din pictura religioasă canonică occidentală şi orientală, dar şi amprenta pe care cultura ţărănească a avut-o asupra stilului acestor icoane. Între publicaţiile lui Irimie pe această temă se remarcă albumul publicat în 1968: Icoane pe sticlă (Bucureşti: Meridiane), apărut şi în limbile engleză, franceză şi germană.