בשנת 1938 התמנה הלוי להיות שופט שלום בירושלים[1]. בשנת 1941 הוא הועבר לתל אביב[2], בעקבות תלונה נגדו[3], והוא המשיך לכהן בתל אביב עד הקמת מדינת ישראל[4]. עם קום המדינה התמנה להיות שופט מחוזי ונשיא בית המשפט המחוזי בירושלים[5]. בשנת 1953 כיהן לזמן קצר כשופט בבית המשפט העליון כממלא מקום[6]. הוא הגיש את התפטרותו לשר המשפטים בדצמבר 1953, לאחר שלא נכלל בגל המינויים לבית המשפט העליון באותה שנה, אולם חזר בו לאחר כחודש וחצי, לבקשתו של דוד בן-גוריון, לפני שההתפטרות נכנסה לתוקף[7][8].
בשנים 1954–1955 שפט הלוי במשפט "מדינת ישראל נגד מלכיאל גרינוולד", הידוע יותר כמשפט קסטנר. בפסק-דינו שזיכה את גרינוולד מרוב הסעיפים, כתב כי קסטנר "מכר את נפשו לשטן", משפט שעורר מחלוקת רבה. קסטנר נרצח יותר מאוחר, ובית-המשפט העליון הפך את החלטת השופט הלוי ברוב קולות (שלושה כנגד שניים).
כעבור שנים לאחר המשפט, הביע הלוי חרטה על השימוש במילים "מכר את נפשו לשטן". לדבריו, הייתה זו מליצה מיותרת שלא פורשה נכון[10].
סימן היכרה של פקודה בלתי חוקית בעליל, מן הדין שיתנוסס כדגל שחור מעל לפקודה הנתונה ככתובת אזהרה האומרת: "אסור"! לא אי חוקיות פורמלית, נסתרת או נסתרת למחצה, לא אי חוקיות המתגלה רק לעיני חכמי המשפט חשובה כאן אלא: הפרת חוק גלויה ומובנת, אי חוקיות ודאית והכרחית המופיעה על פני הפקודה עצמה, אופי פלילי ברור של הפקודה או המעשה שהפקודה מצווה לעשותה. אי חוקיות הדוקרת את העין ומקוממת את הלב, אם העין איננה עיוורת והלב אינו אטום או מושחת – זוהי מידת אי החוקיות בעליל הדרושה כדי לבטל את חובת הציות של חייל ולהטיל עליו את האחריות הפלילית למעשיו.
בשנת 1969 פרש הלוי מכהונתו כשופט כדי להתמודד בבחירות לכנסת השביעית מטעם רשימת גח"ל. במהלך הכנסת השביעית היה יושב ראש ועדת משנה לחקיקת חוקי יסוד וניסה להעביר את חוק יסוד: זכויות האדם[12], שעבר בשלהי הכנסת השביעית בקריאה ראשונה[13], אך חקיקתו לא הושלמה. במחצית השנייה של 1973 היה מהדוחפים להקמת הליכוד[14].
לאחר מלחמת יום הכיפורים והבחירות לכנסת השמינית, טען שמדובר בשעת חירום וקרא להקמת ממשלת ליכוד לאומי שתגבש מדיניות מדינית ישראלית פרגמטית[15]. בהתאם לכך היה בין חותמי "מנשר הארבעה", שקרא להקמת ממשלה רחבה על בסיס נכונות לפשרה טריטוריאלית, יחד עם אריה אליאב, שניאור זלמן אברמוב ושלום לוין[16]. פרסום המנשר הביא על הלוי ביקורת רבה מצד חבריו בליכוד[17], והיו אף שקראו לו לעזוב את המפלגה. הלוי טען שהוא מייצג את דעת הרוב בליכוד ואמר שאינו שוקל לעזוב את המפלגה[18]. אולם בראשית ינואר 1975 פרש מתנועת החרות[19] ובמרץ 1975 פרש מהליכוד והקים סיעת יחיד[20]. מספר חודשים לפני הבחירות לכנסת התשיעית התפטר הלוי מהכנסת והצטרף לתנועה הדמוקרטית לשינוי (ד"ש)[21]. בכנסת זו היה חבר באותה מפלגה של שר המשפטים שמואל תמיר, שטען בפניו ב"משפט קסטנר"[10].
הלוי נבחר לכנסת מטעם ד"ש, בבחירות לכנסת התשיעית, ועם התפרקותה השתייך הלוי לתנועה הדמוקרטית. בהמשך התפצל הלוי מהתנועה הדמוקרטית והקים שוב סיעת יחיד.
בשנת 2018 הופקדו תעודות מעזבונו האישי של בנימין הלוי בספריה הלאומית, בעיקר תעודות אישיות הנוגעות לחלקו ב"משפט קסטנר", משפט הטבח בכפר קאסם, ומשפט אייכמן, וכן תעודות אישיות מהתקופה בה כיהן כחבר הכנסת[22].
משפחה
הלוי היה נשוי ללובה ולהם בן ובת. שנים לאחר שנפטרה נישא למיכל בנישואים שניים. התגורר במשך שנים בבית ברחוב מאנה בשכונת טלביה בירושלים.