Comenzó su actividad docente como Auxiliar interino gratuito en la Facultad de Filosofía y Letras de la Universidad de Valladolid:

a) Desempeñó la cátedra de “Literatura Española” del 19 de marzo al 5 de abril de 1899.

b) Luego desempeñó la cátedra de “Historia de España”: del 3 al 25 de octubre de 1899.

c) Después durante varios años volvió a desempeñar la cátedra de “Literatura Española”: del 25 de enero al 1 de febrero de 1900, del 31 de marzo al 12 de mayo de 1900, del 5 al 15 de octubre de 1900, del 19 de octubre al 3 de noviembre de 1900, del 10 al 19 de abril de 1901, del 8 de octubre de 1901 al 26 de abril de 1902, del 2 al 6 y del 14 al 22 de octubre de 1902, del 9 de febrero de 1903 al final del curso 1902/03, del 22 de octubre de 1903 al 11 de enero de 1904 y del 6 de abril de 1904 al final del curso 1903/04.

d) Durante esos años tomó parte en los exámenes de las asignaturas “Literatura Española”, “Historia de España” y “Lógica Fundamental” en las convocatorias de junio y septiembre.

Con fecha 12 de julio de 1903 se anunció (Gaceta n.202, de 21/07/1903) que se hallaban vacantes en la Facultad de Derecho de la Universidad de Valladolid tres plazas de Auxiliar numerario, una del primer grupo, otra del segundo y otra del cuarto, cada una de ellas dotada con 1.750 pesetas anuales, y se iban a proveer por oposición. El 17 de octubre de 1903, Mantilla solicitó al Rector ser admitido entre los opositores a la plaza de cuarto grupo. El 19 de febrero de 1904 (Gaceta n.68, de 08/03/1904), fue nombrado el tribunal juzgador, compuesto por Juan Francisco Mambrilla López-Barricón (presidente), Tomás Lezcano Hernández, Arsenio Misol Martín, Eusebio María Chapado, Nicolás López Rodríguez, Leopoldo Michelena García-Paredes y Calixto Valverde Valverde, siendo suplentes Didio González Ibarra, Demetrio Gutiérrez Cañas, Eladio García Amado, Gregorio Burón García, Laureano Díez-Canseco Berjón y Prudencio Requejo Alonso, y publicó la lista de los trece aspirantes: José María González de Echávarri y Vivanco, Gregorio Pereda Ugarte, César Mantilla Ortiz, José María Ventura Pallás, Gregorio Arévalo Cantalapiedra, Juan Antonio Llorente García, Pedro Sanz Boronat, Luis Ruiz de Huidobro, Francisco Fernández Alonso, Vicente Varona Roa, Julián Rodríguez Aparicio, Luis Rodríguez Víguri y Enrique de Benito y de la Llave. El tribunal se constituyó el 24 de octubre de 1904 con todos los miembros titulares, eligió secretario a Valverde y citó a los aspirantes para el 3 de noviembre.

En la fecha prevista, a las 16.00 horas concurrieron y fueron admitidos cinco aspirantes, a saber, González de Echávarri, Mantilla, Llorente y Luis Piernaviejo Soto (que había solicitado la auxiliaría de segundo grupo y quien terminó siendo Fiscal del Tribunal Supremo). Fueron sorteadas las papeletas y salieron la n.9 (“Progresión científica del Derecho Mercantil. Formación y notas características de las Escuelas. Principales escritores de cada una de ellas”) y la n.34 (“Sociedad mercantil. Doctrina fundamental. Origen y desenvolvimiento de las sociedades colectivas, comanditarias y anónimas y de la especiales exigidas por la naturaleza del comercio”). La composición de los temas empezó a las 16.45 y terminó a las cuatro horas. Al día siguiente se dio lectura a los ejercicios por orden alfabético. Después se fue llamando a cada opositor para el siguiente ejercicio, correspondiéndole a Mantilla el 14 de noviembre. Se insacularon cuatro papeletas (Derecho Penal, Derecho Mercantil, Derecho Internacional público y Derecho Internacional privado) y salió D.Mercantil; el opositor sacó tres bolas de las lecciones del programa del catedrático de la Universidad de Valladolid Tomás Lezcano y eligió “Compañías mercantiles. Su historia…”; pasó a la Biblioteca a las 9.30 para elaborar su tema, que expuso de 18.00 a 19.10. El último ejercicio fue un caso práctico, que Mantilla efectuó el 17 de noviembre; salió un caso de Derecho Internacional público sobre “¿Qué derechos y obligaciones corresponden a un Estado neutral en el caso de arribada a uno de sus puertos de un buque de guerra de otro Estado beligerante?”.

Mantilla ganó las oposiciones, fue nombrado auxiliar numerario de cuarto grado de la Facultad de Derecho por Real Orden de 24 de noviembre de 1904 (Gaceta n.339, de 06/12/1904) y tomó posesión el siguiente 15 de diciembre.

Como Auxiliar, desempeñó varias cátedras vacantes:

- la de “Derecho Civil español común y foral” del 12 al 17 de enero de 1905;

- la de “Derecho penal” del 10 de enero de 1905 al 30 de septiembre de 1906;

- la de “Derecho Internacional público” del 1 de octubre al 24 de noviembre de 1906;

- la de “Derecho Mercantil” del 25 de enero al 1 de febrero de 1907;

- la de “Historia general del Derecho español” del curso 1907/08 al curso 1909/10.

Por Real Decreto de 31 de marzo de 1905 (Gaceta n.91, de 01/04/1905), fue declarado jubilado Juan Francisco Mambrilla, quedando vacante la cátedra de “Derecho penal” de la Facultad de Derecho de la Universidad de Valladolid. Anunciada a traslación, quedó desierta, por lo que pasó a turno de oposición libre entre doctores. Por Real Decreto de 28 de julio de 1905 se varió el orden de turnos de provisión de cátedras, anteponiendo el de oposición entre auxiliares al de oposición entre doctores, y en cumplimiento de este decreto se anunció que la referida cátedra vallisoletana pasaba a turno de oposición entre auxiliares. Tres opositores a la cátedra de “Derecho penal” de la Universidad de Santiago solicitaron que las cátedras de igual denominación de Valladolid y Zaragoza se agregasen a la de Santiago para que las oposiciones a la tres se verificasen en un miso acto, solicitud desestimada por Real Orden de 8 de noviembre de 1905 (Gaceta n.318, de 14/11/1905).

El 20 de noviembre de 1905 (Gaceta n.326, de 22/11/1905), la Subsecretaría del Ministerio hizo público que por Real Orden del 16 de noviembre próximo pasado se había nombrado el tribunal juzgador de las oposiciones, compuesto por Faustino Álvarez del Manzano (presidente), José Valdés Rubio, Joaquín Fernández Prida, Félix Pío de Aramburu, Juan Coll, Francisco Javier González de Castejón y Francisco Lastres, siendo suplentes Fernando Mellado, Francisco Cueva, Manuel Laraña, Pedro García Dorado, Pascual Tutor y Jesús Sánchez; y que había catorce aspirantes: Eusebio Díaz, Eugenio Cuello, César Mantilla Ortiz, Pedro Isaac Rovira, Enrique de Benito, Isidro Beato, José Gascón, Manuel Miguel Traviesas, José María González de Echávarri y Vivanco, Inocencio Jiménez Vicente, Ricardo Mur, Francisco Santander, Vicente de Mendoza y Castaño, y Leopoldo Palacios. El tribunal, en sesión de 5 de marzo de 1906, declaró (Gaceta n.74, de 15/03/1906) admitidos para verificar los ejercicios solo a cuatro de los opositores: Mantilla, Rovira, Jiménez y Mendoza. Este último fue quien ganó las oposiciones y fue nombrado catedrático por Real Orden de 9 de mayo de 1906 (Gaceta n.137, de 17/05/1906), mientras que Mantilla obtuvo tres de los siete votos.

Habiendo fallecido el 27 de mayo de 1907 Eusebio María Chapado y García, quedó vacante en la Facultad de Derecho de la Universidad de Valladolid la cátedra de “Historia general del Derecho español”. Por Real Orden de 1 de junio de 1907 (Gaceta n.163, de 12/06/1907), se dispuso se anunciase –como se hizo en la misma fecha– la vacante, a cubrir por traslación, dotada con un sueldo anual de 3.500 pesetas. Por Real Orden de 1 de agosto de 1907 (Gaceta n.222, de 10/08/1907) se declaró a Francisco de Cano y Fernández excluido del concurso de traslación y agotado dicho concurso por falta de aspirantes.

Por Real Orden de 9 de julio de 1908 (Gaceta n.203, de 21/07/1908) se anunció la cátedra a turno de oposición entre auxiliares. Mantilla firmó la solicitud el 9 de agosto. Los otros aspirantes eran José María González de Echávarri y Vivanco, Juan Salvador Minguijón y Adrián, Ramón Sancho y Brased, y Pascual Sierra Ruiz. El tribunal fue nombrado por Real Orden de 29 de junio de 1910 (Gaceta n.209, de 28/07/1910): Joaquín Fernández Prida (presidente), Rafael Ureña, Felipe Clemente de Diego Gutiérrez, Calixto Valverde y Jerónimo López de Ayala y Álvarez de Toledo, conde de Cedillo, siendo suplentes Manuel Salas Ferré, Eusebio Sánchez Reina, Antonio Andrade Navarrete (quien se excusó por razón médica) y Ángel Salcedo. Habiendo sido llamados el 3 de noviembre, concurrieron solo Mantilla y Miguijón.

Los seis ejercicios de la oposición han sido narrados con detalle por Martínez Neira, “Hacia la madurez” (cit. en fuentes), pp.346-351. El programa de Historia general de Derecho español que Mantilla presentó estaba compuesto por ochenta y tres lecciones: Introducción (1-7); Edad Antigua: época primitiva (8-9) y época romana (10-16); Edad Media: época goda (17-25) y época de la Reconquista (26-63); Edad Moderna: épocas 1ª o de los Reyes Católicos (64-67), 2ª o Casa de Austria (68-71) y 3ª o Casa de Borbón (72-74); Edad Contemporánea (75-83). El 17 de noviembre tuvieron lugar las votaciones. Mantilla obtuvo los votos del presidente Fernández, del Consejo de Instrucción Pública, del académico Ureña, del catedrático de Valladolid Valverde y del conde de Cedillo, mientras Minguijón fue votado por el eminente civilista Clemente de Diego, catedrático de la Universidad Central. Fue nombrado catedrático numerario de “Historia general del Derecho español” de la Facultad de Derecho de la Universidad de Valladolid por Real Orden de 30 de noviembre de 1910 (Gaceta n.337, de 03/12/1910).

Por Real Orden de 3 de junio de 1913 (Gaceta n.157, de 06/06/1913), fue ascendido, con antigüedad de 27 de mayo último, al n.405 del escalafón y sueldo de 5.000 pesetas.

Por Real Orden de 26 de septiembre de 1918 (Gaceta n.279, de 06/10/1918), fue ascendido del n.347 al n.304 del escalafón, con antigüedad desde el 21 de septiembre y sueldo de 6.000 pesetas anuales.

La Real Orden de 5 de agosto de 1920 (Gaceta n.234, de 21/08/1920) dispuso que Mantilla ocupase, en concepto de acumulación, la cátedra de “Paleografía” en la Facultad de Filosofía y Letras de la Universidad de Valladolid, debiendo percibir la gratificación correspondiente, conforme al Real Decreto de 18 de septiembre de 1900. Tomó posesión el 25 de septiembre.

Por Real Orden de 13 de julio de 1925 (Gaceta n.198, de 17/07/1925) ascendió a la sección quinta del escalafón, con antigüedad del pasado 7 de julio y sueldo de 10.000 pesetas anuales.

Por Real Orden de 13 de enero de 1931 (Gaceta n.40, de 09/02/1931) se acordaron ascensos y aumento de dotaciones, pasando Mantilla a ganar 11.000 pesetas anuales.

Por Orden de 16 de enero de 1932 (Gaceta n.22, de 22/01/1932), su haber anual pasó a ser, con antigüedad del pasado 25 de diciembre, de 12.000 pesetas.

Orden 23-3-33 designándole para desempeñar por acumulación la cátedra de Paleografía. La cátedra de Historia del Derecho salió a concurso de traslado y el único aspirante fue el catedrático de la Universidad de Murcia Tomás Gómez Piñán, a quien se nombró catedrático de la Facultad de Derecho de Valladolid por Orden de 29 de diciembre de 1933 (Gaceta n.1, de 01/01/1934. n.356, de 22/12/1921) y para la segunda Nicolás de los Santos Otto y Escudero (Gaceta n.358, de 24/12/1921), que había sido alumno suyo en Zaragoza.