Первоначально Дезагюлье стал членом масонской ложи № 4, которая собиралась в таверне «Rummer and Grapes» («Бокал и виноград»), недалеко от его дома в Вестминстере. Эта ложа вместе с тремя другими 24 июня 1717 года основала Первую великую ложу Англии (Лондона и Вестминстера), где Дезагюлье был избран великим мастером с 1719 по 1720 год, а в дальнейшем трижды был заместителем великого мастера. В этой ложе использовались две конституции масонов, которые были составлены пастором Джеймсом Андерсоном при активной помощи Дезагюлье, много сделавшего для того, чтобы масонство стало привлекательным по всей Европе. В 1731 году во время путешествия с лекциями по Нидерландам он принял в масонство герцога Лотарингии Франца (1708–1765), который впоследствии, в 1745 году, стал австрийским императором. Дезагюлье председательствовал в ложе, когда принц Уэльский Фредерик (1707–1751) был посвящен в масоны в 1731 году, а также стал духовником принца. Дезагюлье называли «отцом современного спекулятивного масонства».

      Дезагюлье публиковал работы по электричеству, философии, фортификации, перемещению воды и других жидкостей, механике, математике, автоматам, телескопам, оптике и вентиляции. В 1717 году он отправился в Россию, где построил паровой двигатель для работы царских фонтанов. Дезагюлье трижды (в 1734, 1736 и 1741 годах) удостаивался за свои труды престижной медали Копли Лондонским королевским обществом. Идеи Дезагюлье также повлияли на эпоху Просвещения.

      Джон Теофил Дезагюлье в течение долгого времени страдал от подагры и умер после нескольких месяцев болезни в своей резиденции