Во время Великой Отечественной войны И. И. Гительзон был начальником медицинской службы авиаподразделения Восточно-Сибирского управления в Иркутске.
После демобилизации в 1945 г. он получил приглашение на должность заведующего кафедрой дерматовенерологии медицинского института в Красноярске. Первые годы работы в институте Гительзон посвятил организации венерологической службы в Красноярском крае, борьбе с послевоенной вспышкой венерических болезней и их профилактике, проблемам региональной патологии, в частности профессиональной дерматологии и микологии. В этот период с профессором работали его ученики A. M. Волошина, А. Н. Рукша, С. А. Попков.
Многие годы профессор И. И. Гительзон руководил студенческим научным обществом Красноярского государственного медицинского института. Ученики и коллеги помнят Исая Гительзона как доброго, отзывчивого и общительного человека, по-отечески относившегося к студентам. В трудные послевоенные годы многим из них он оказывал безвозмездную материальную помощь, хотя сам жил очень скромно, в однокомнатной холостяцкой квартире, единственной роскошью которой были книги.
Умер Исай Исаакович 13 мая 1965 г. Похоронен на Троицком кладбище Красноярска.
В Красноярском государственном медицинском университете имени профессора Войно-Яснецкого с 1966 г. ежегодно присуждается премия за лучшую научную студенческую работу из личного, завещанного профессором И. И. Гительзоном фонда. 22 октября 1996 г. в Красноярске состоялись научно-практическая конференция и заседание Красноярского краевого общества дерматовенерологов, посвященные 100-летию со дня рождения профессора И. И. Гительзона.