פרופ' הרצל שמואלי ז"ל היה הראשון שהכיר בכך שמוזיקה ישראלית היא תופעה הראויה למחקר. בפעילותו החלוצית הוא הניח את היסודות לחקר הזמר הארץ-ישראלי. ספרו "הזמר הישראלי" (1971), יחד עם מחקריו והרצאותיו מאז 1962, משמש בסיס למחקרים בתחום הזה.

בעקבות השלמת לימודיו באקדמיה למוזיקה בתל-אביב נרשם פרופ' שמואלי למחלקה למוזיקולוגיה באוניברסיטת ציריך וכן לבית הספר הגבוה ללימוד אקוסטיקה של בניינים. פרופ' שמואלי סבר שכדי להיכנס לעובי הקורה של מהות המוזיקולוגיה יש לחקור את הקשר שבין המוזיקה לבין הספרות, הפילוסופיה, הטבע, המתמטיקה, הסוציולוגיה, החינוך והארכיטקטורה.

לאחר שובו לארץ פנה פרופ' שמואלי לתיאור מהלכים ותבניות מלודיות בזמר הישראלי. כדי לחשוף את הקשר בין תבניות אלה לבין מקורותיהן העממיים והמסורתיים ואת התאמתן לפוטנציאל המוזיקלי של השפה הישראלית המתחדשת, השתמש פרופ' שמואלי בשמות של טעמי המקרא, ובכך יצר קשר וזיקה בין העבר להווה, הקים בסיס מתודולוגי לניתוח הזמר הישראלי והכניס לשימוש טרמינולוגיה - שהפכה לנחלת הכלל.

היחס המיוחד והקשר הרגשי של פרופ' שמואלי לזמר הישראלי בולטים גם בספריו השונים. בספרו משנת 1955, "אלכסנדר אוריה בוסקוביץ': חייו, יצירתו והגותו", הוא חורג מן הזמר אל המוזיקה האמנותית ומקומה בתהליכי ההתהוות של התרבות הישראלית, כשהוא מתמקד בעיקר בדור המייסדים. התעניינותו בהיסטוריה של ארץ ישראל ויישובה הוליכה אותו אל העיסוק בקשר ההדוק שבין היישוב הצומח ומתהווה לבין תרבותו והמוזיקה שלו. התייחסות זו נשענת על תולדות המוזיקה היהודית לדורותיה כפי שהיא באה לידי ביטוי כבר בספרו הראשון, "על היגיון בכינור" (1953).

פרופ' שמואלי עסק גם ב"רומנטיקה המוקדמת" במוזיקה ובספרות בגרמניה ובאנגליה, ובעיקר בדור הראשונים של אותו זרם סגנוני.

ידיעתו הרחבה בתחומי התיאוריה המוזיקלית, הפיזיקה והאקוסטיקה היו לו לעזר רב בכתיבת ספר הלימוד היסודי "אמנות המוזיקה" (1960), המשמש את כל תלמידי המוזיקה בארץ.

חלק חשוב ומכריע בפועלו של פרופ' שמואלי הוא בתחום ההוראה, ההנחיה וההדרכה. שיעוריו היו מופת ומודל לחיקוי, ואפשר לומר שהוא עיצב את השיעור כמעשה אמנות בפני עצמו.

יחד עם פרופ' ורנר היה שמואלי מייסדו של החוג למוזיקולוגיה באוניברסיטת תל-אביב, שבמסגרתו גם הקים את הארכיון למוזיקה ישראלית.

ועל כל אלה ראוי פרופ' הרצל שמואלי ז"ל לפרס ישראל בתחום המוזיקה לשנת תשס"א.