לאחר שירותו הצבאי שירת במוסד למודיעין ותפקידים מיוחדים במשך כ-37 שנים עד פרישתו ב-1999. הוא הוצב בין השאר בפריז ובאיראן בתקופת שלטון מוחמד רזא שאה פהלווי. שימש בין השאר עוזר לראש המוסד, ראש שלושה אגפים כולל ראש אגף תבל, האגף שמופקד על הקשרים המודיעיניים והדיפלומטיים וראש מטה המוסד. לאחר סיום תפקידיו במוסד עבר למשרד הביטחון שם שירת ביחידה לענייני איראן בראשות אורי לוברני. ברזילי הוא בוגר המכללה לביטחון לאומי.
ב-2010 פרש מתפקידו במשרד הביטחון לאחר כ-52 שנות שירות במערכת הביטחון. הוא שימש כיו"ר עמותת גמלאי המוסד.
ברזילי עוסק בציור ותיעד ביצירותיו את חוויותיו מהשירות במוסד.
