七七事变后，他随学校流亡，先后在湖北、四川、云南等大中学校任教。在国民党白色恐怖下，他拥护共产党团结抗战的方针，揭露国民党的反动面目。1941年5月，被国民党反动派逮捕入狱。在狱中，他拒绝国民党特务的利诱和胁迫，并参加了党领导的狱中斗争。

抗日战争胜利后，许衍梁回到济南，参加创建山东省立师范学院，任教务长，兼任齐鲁大学教授。他多次公开演讲，发起山东大专院校的反内战、反迫害、反饥饿运动。

解放后，他任华东大学教授，后任齐鲁大学教授、教务长、代校长。50年代初调济南市工作，先后任副市长、政协副主席等职。1961年加入中国共产党。他长期负责城市建设工作，为泉城的城市规划、城市建设、园林绿化和文物古迹整修做出突出贡献。

十年动乱期间，许衍梁惨遭迫害，长期被批斗和关押。十一届三中全会以后，他欢欣鼓舞，不顾老年体弱，奋力工作。1977年，出任山东省科学技术协会副主席，并任山东省政协常委等职。其间，他迅速恢复和组建了全省各级科协组织和各类学会，竭诚团结全省文教科技界的知识分子，振奋精神，为“四化”积极工作。几十年来，他以自己的奉献精神，渊博学识和修养，赢得了党内外广大干部、群众的敬重和赞誉。

1986年1月6日，在北京逝世。