Пеню Грозев е последователно работи като младши съдия, следовател, преподавател по криминалистика, адвокат, а в периода 2014–2017 г. и като експерт в Националното бюро за контрол на специалните разузнавателни средства.

Автор е на редица лекции в областта на наказателното право: „Разследване на измами“, „Разследване на престъпления по транспорта“, „Изменение на обвинението“, „Гражданският ищец в наказателния процес“, „Документни престъпления“ и др. Съавтор е на учебник по криминалистика, в частта, разглеждаща разследването на безстопанственост. Негови статии, анализиращи използването на СРС са публикувани в редица юридически списания и сайтове.