В органах Следственного комитета Игорь Денисов проходит службу с 2007 года следователем, старшим следователем Орджоникидзевского межрайонного следственного отдела; старшим следователем отдела по расследованию особо важных уголовных дел; старшим следователем, следователем по особо важным делам отдела по расследованию особо важных дел о преступлениях против государственной власти и в сфере экономики следственного управления по Пермскому краю.

За период прохождения службы зарекомендовал себя с положительной стороны как добросовестный прокурорский работник, ответственно относящийся к исполнению служебного долга. По результатам работы за 2010 год Денисов признан «Лучшим следователем следственного управления Следственного комитета при прокуратуре Российской Федерации по Пермскому краю».