ایشان از اساتید برجسته فقه و اصول حوزه علمیه مشهد مقدس و از شاگردان برجسته آیت‌الله العظمی خویی بوده و مباحث اصولی و فقهی ایشان را به رشته تحریر در آورد.

فقه الشیعه، حاکمیت در اسلام، مدارک عروه الوثقی، اَلرِّضاع، اَلأَنفال، شریعت و حکومت، تحریف‌ناپذیری قرآن، ما یَجِبُ فیهِ الخُمس و چندین کتاب پیرامون مهدویت از جمله آثار این عالم بزرگوار به شمار می‌روند.

آیت‌الله خلخالی که از سال ۱۳۲۰ برای بهره‌گیری از حوزه غنی نجف اشرف به این شهر مقدس هجرت کرده بود همچنین در درس خارج فقه و اصول از محضر آیت‌الله العظمی حکیم، آیت‌الله شیخ حسین حلی و در درس فلسفه آیت‌الله شیخ صدرا بادکوبه‌ای شرکت داشته است.

آیت‌الله خلخالی در سال ۱۳۳۹ به تهران بازگشته و در طی چهل و پنج سال، ابتدا سالیانی به تدریس سطوح عالی حوزه شامل رسائل، مکاسب و کفایه پرداخت و پس از آن، کرسی درس خارج فقه و اصول را برپا کرد.

ایشان از سال ۱۳۸۵ به مشهد مقدس هجرت و یکی از دروس پر رونق این حوزه را بر پا داشت.