En 1868, il abandonne son poste d'enseignant et rejoint le service des archives prussiennes. Il travaille d'abord aux Archives d'État de Magdebourg, prend un congé de ses études en 1869 et obtient son doctorat à l'Université de Greifswald.
Il commence en 1871 à travailler aux Archives d'État de Stettin en tant qu'assistant puis devient plus tard chef du service. Au cours de son mandat, les archives d'État ont d'abord déménagé des anciens locaux exigus du château ducal de Szczecin, puis ont reçu leur propre bâtiment d'archives en 1900. En 1888 von Bülow reçoit l'Ordre de l'Aigle rouge Classe IV et plus tard la Classe III avec arc. En 1901, il doit abandonner son poste après avoir subi un accident vasculaire cérébral. Il meurt à Stettin en 1907, où il est inhumé dans le cimetière principal.
Eckhard Wendt, Stettiner Lebensbilder (= Veröffentlichungen der Historischen Kommission für Pommern, série V, vol.40), Böhlau, Cologne/Weimar/Vienne, 2004, p. 104–105