És autor d’una extensa bibliografia en aquests temes i els ha divulgat des dels Museus Tèxtils de la Diputació de Barcelona, la Junta de Museus de Barcelona, l’Assemblea d’Estudiosos de les Comarques Catalanes i l’Aula Gran d’Extensió Universitària de Terrassa.
Durant els seus estudis universitaris rebé el mestratge, entre d’altres, de Lluís Pericot, Martín Almagro, Valls i Taberner i Frederic Udina. Aquest darrer, juntament amb Antonio de la Torre, dirigiren la seva tesi doctoral, inèdita, presentada l’any 1951 a la Universitat de Madrid: Contribución al estudio histórico de la industria tèxtil catalana. La “bolla” y el comercio textil. De sus orígenes a su decadencia (siglos XIII a XVI). La tesi recull un total de 88 documents referents a aquest tema i inclou un vocabulari tèxtil.
Des del 1946 ha estat professor d’història del teixit i psicologia de la moda a l’Escola Superior d’Enginyers Industrials de Terrassa. La seva tasca fou decisiva en la creació i consolidació del Museu Tèxtil de la Diputació de Barcelona a Terrassa, que dirigí entre el 1946 i el 1986. També fou qui n’aconseguí un edifici propi. A aquest centre ha dedicat: Las colecciones del Museo Tèxtil Biosca: breve historia del tejido artístico a través de una visita al Museo (1949) i Descripción general de las nuevas series de las telas antiguas con que se aumentan las colecciones del Museo Tèxtil Biosca (1953). Dins la temàtica tèxtil cal destacar, també, la seva interpretació de la indumentària a l’època medieval: Significado social de las ropas suntuarias durante la Edad Media en la corona de Aragón (1956). En el mateix sentit, la temàtica del col·leccionisme tèxtil fou el tema del seu discurs d’ingrés a la Reial Acadèmia de Belles Arts de Sant Jordi, l’any 1986: El Col·leccionisme tèxtil a Catalunya. Discurs d’ingrés de Francesc Torrella i Niubó i discurs de contestació de Frederic Udina i Martorell (1986).L’any 1953 publicà la seva primera obra dedicada a l’Institut Industrial de Terrassa (reeditada l’any 1999): Los Orígenes de la industria tèxtil tarrasense: estudio histórico razonando la aceptación de la fecha de 1401 como inicial de la Cofradía y Gremio de “paraires” de Tarrassa, hoy Instituto Industrial. Aquí, Torrella refutà la creença d’un origen remot (fenici) de la tradició tèxtil a Terrassa i, basant-se en una anàlisi científica i documental, situà al s. XV aquest origen, concretament en la fundació de la Confraria de Sant Antoni Abad, l’any 1401. Aquest tema el seguí tractant en l’obra Cien años del instituto industrial: un siglo de la Tarrassa textil (1873-1973) (1975). Altres monografies dedicades als gremis tèxtils que cal destacar són: Vida económico-social de un gremio textil en una ciudad catalana de los siglos XV y XVI (1952), El impuesto textil de la bolla en la Cataluña Medieval (1954), Los antiguos gremios y la actual industria de la Cataluña tèxtil (1955), Aspectos sociales de los antiguos gremios textiles catalanes: mutualismo, enseñanza, urbanismo (1958) i Gremios y cofradías: síntesis histórico-social (1961).
Al final de la dècada del 1950, destacà la seva reflexió historiogràfica sobre el que Miquel Palomares (1904 – 1964) batejà com «la crisi de la historiografia terrassenca», una sensació que nasqué l’any 1958 arran de la mort dels historiadors terrassencs Salvador Cardús i Baltasar Ragon. Torrella tractà del tema en l’article: “Un momento delicado de la historiografia terrasense” (Boletin Cámara Oficial Comercio Industria Terrassa, 1959), on exposà la necessitat d’iniciar una nova etapa per a superar les grans polèmiques estèrils i aconseguir la revisió de la història local. Precisament, als anys setanta, reedità obres cabdals de la historiografia terrassenca, de Salvador Cardús i Baltasar Ragon, entre d’altres. La tasca fou efectuada pel Patronat de la Fundació Soler i Palet per iniciativa de Torrella i Niubó, secretari de la institució. I, a la mateixa dècada, fou impulsor d’una col·lecció d’història de la ciutat de Terrassa, publicada amb motiu del centenari de Caixa Terrassa. També fou l’impulsor i creador del Centre Cultural de la Caixa d’Estalvis de Terrassa.
De la dècada dels seixanta cal destacar les seves obres: Los Progresos de la hilatura en Cataluña al finalizar el siglo XVIII (1960), El Moderno resurgir textil de Barcelona: siglos XVIII y XIX: aportación cronológica parcial: contribución al estudio histórico de la industria textil catalana (1961) i Factors psicosocials en la nostra indústria tèxtil: segles XIX-XX: característiques històriques (1969), on reflexionà sobre un seguit de frases fetes sorgides del món tèxtil.
L’any 1966 publicà Tarrassa y los tarrasenses (1939-1964), juntament amb Miquel Palomares i J.M. Castells, on recollí la tradició de Baltasar Ragon de fer anuaris històrics amb notícies curtes i descriptives, i que tingué la seva continuïtat en els anuaris que des del 1979 edita l’Arxiu Tobella de Terrassa. L’any 1977 dirigí una col·lecció on recollí la vida contemporània de Terrassa que abraça 100 anys de la història, i tractà de temes com l’economia, l’ambient cultural, la vida religiosa i l’urbanisme i examinà la importància dels càrrecs tradicionals d’aquella indústria (majordom, comptable, tenedor de llibres, teòric de teixits, viatjant, etc.).
Entre les seves obres també cal destacar: El Arte tèxtil (1952), La Caixa d’Estalvis de Terrassa 1877-1977 (inèdit), Historia monográfica de Matadapera, 1855 (inèdit) i La Mútua y Terrassa: cent anys d’història 1900-2000 (2000).
D’altra banda, ha estat conferenciant en les institucions següents: Centre Berbican (Londres), Spanish Institut (Nova York) i la Universitat de Maryland i Smitsonian Institution (Washington), entre d’altres. Des de l’any 1986 és membre de la Reial Acadèmia Catalana de Belles Arts de Sant Jordi. Entre el 1978 i el 1980 fou secretari general del comitè espanyol de l’International Council of Museums (ICOM), membre de la UNESCO i, actualment, n’és membre emèrit.