ایشان در دوران حکومت رضاخان همراه یارانش سید محمدتقی خوانساری و سید محمد حجت، تدریس و سرپرستی حوزه علمیه را بر عهده داشت و در حفظ و توسعه آن کوشید.

در آن زمان، موسس حوزه علمیه قم شیخ عبدالکریم حائری یزدی دوران کهنسالی را می‌گذراند و نگران آینده حوزه تازه تاسیس بود. او به منظور تقویت حوزه علمیه قم و تامین آینده آن، گروهی را به مشهد مقدس‌فرستاد تا از صدر برای اقامت در قم دعوت کنند. وی دعوت موسس حوزه علمیه قم را پذیرفت و رهسپار قم شد.

صدرالدین صدر مورد توجه آیت‌الله حائری بود، علاوه بر تدریس سطوح عالی، از مشاوران وی شمرده می‌شد و در امور حوزه نیز به او کمک می‌کرد.

۵ دی ماه سالگرد درگذشت آیت الله سید صدرالدین صدر است. به همین مناسبت عکسی نادر از امام موسی صدر و پدرش از سوی موسسه امام موسی صدر منتشر شد.

در این عکس از راست به چپ امام موسی صدر، آیت الله سید رضا صدر، آیت الله سید صدرالدین صدر دیده می‌شود.