Yn 1922 , pan wnaethpwyd R.E. Mortimer Wheeler , ceidwad adran archaeoleg Amgueddfa Genedlaethol Cymru , Caerdydd , yn gyfarwyddwr yr amgueddfa honno, daeth ei hen swydd fel ceidwad yr adran archaeoleg yn wag. Er bod cryn bwyso am gael archaeolegydd ‘o gefndir Cymreig’ i lenwi'r swydd, argymhellodd Wheeler ddewis Fox ac ef a ddewiswyd. Yn 1926 , pan ymadawodd Wheeler i gymryd swydd yn Llundain , dewiswyd Fox yn olynydd iddo eto fel cyfarwyddwr Amgueddfa Genedlaethol Cymru .

Yn ystod ei dymor fel cyfarwyddwr , parhaodd Fox i weithio yn y maes archaeolegol a chyhoeddodd yr Amgueddfa nifer o'i weithiau, yn eu plith The personality of Britain ( 1932 ), A find of the early Iron Age, Anglesey ( 1946 ) a (gyda'r Arglwydd Raglan ) Monmouthshire houses ( 1951-54 ). Gwnaeth arolwg hefyd o Glawdd Offa , a gyhoeddwyd mewn rhifynnau o Arch. Camb. Wedi ei ymddeoliad, cyhoeddodd yr Amgueddfa ei Pattern and purpose: a study of early Celtic art in Britain ( 1958 ). Derbyniodd lu o anrhydeddau; yn eu plith, ei urddo'n farchog ( 1935 ), F.B.A. ( 1940 ), gwobr G.T. Clark ( 1946 ), llywydd ( 1944-49 ) Cymdeithas Hynafiaethwyr Llundain a'i medalydd aur ( 1952 ), D. Litt. er anrh. Prifysgol Cymru ( 1947 ), llywydd y Gymdeithas Amgueddfeydd ( 1933-34 ), llywydd Cymdeithas Hynafiaethau Cymru ( 1933 ), cymrawd anrhydeddus Coleg Magdalen , Caer-grawnt ( 1953 ).

Bu'n br. ddwywaith: â (1) Olive Congreve-Pridgeon (bu f. 1932 ), cawsant ddwy ferch; (2) Aileen Mary Scott-Henderson , cawsant dri mab. Ar ôl ymddeol, trigai yng Nghaer-wysg , lle y bu f. 16 Ion. 1967 .