Posteriormente, en 1792 y 1793 actuó en la pacificación del pueblo indígena Huilliche de la zona. Participó de la expedición que ocupó las ruinas de la antigua ciudad de Osorno (Chile) en agosto de 1793. Luego de ser refundada la ciudad, fue nombrado primer Gobernador del Gobierno de Osorno, Superintendente, Comandante Militar y Juez Ordinario por decreto de Ambrosio O'Higgins, Barón de Ballenary y Marqués de Osorno (16/I/1796).
En forma simultánea se realizó bajo su dirección la construcción de dos fortificaciones en piedra, una en la ribera del Río Bueno bautizada como Fuerte San José de Alcudia, y la otra en Osorno a orillas del Río Rahue con el nombre de "San Luís", fortificación que luego sería conocida como Fuerte Reina Luisa (1794).
Volvió a Valdivia como director de fortificaciones, en donde realizó un nuevo trazado de la ciudad, que perduró hasta 1909.
Fue miembro de la Junta Extraordinaria de Gobierno de Valdivia (1807).
En 1809 el Coronel Manuel Olaguer Feliú asumió el mando del Real Cuerpo de Ingenieros, de la Subinspección de las milicias y de la Tenencia de la Capitanía General de Chile. En 1810 fue designado miembro de la Junta de Observación y Vigilancia por el presidente García Carrasco. En estos cargos, lo sorprendió el movimiento independentista ocurrido en Chile. Tomó posición a favor del Rey y participó en las reuniones en la casa del Conde de la Conquista para elaborar una estrategia contra los independistas. Fue el candidato propuesto por el partido monárquico para ocupar la Presidencia del Reyno. Escribió un diario acerca de aquellos días aciagos, “Relación de lo ocurrido en el Reyno de Chile desde el 25 de mayo de 1810 hasta la erección de su junta guvernativa”, así como otras obras. Fue desterrado a Chillán y finalmente se le permitió exiliarse en Lima (Perú).
El Virrey del Perú lo envió en la Fragata Thomas, en una expedición en auxilio del Ejército Realista del General Antonio Pareja, destinada a la recuperación de Chile, pero cayó prisionero con otros jefes en Talcahuano (1813). Se le devolvió la libertad en 1814.
En 1816 el Brigadier Manuel Olaguer Feliú procedió a trazar y construir en el Cerro Santa Lucía, en el borde oriental de la ciudad de Santiago de Chile, dos fuertes o castillos, uno al norte y otro al sur del cerro, de piedra y cal y con capacidad para colocar ocho o doce cañones cada uno. Además, diseñó y construyó un edificio anexo para depósito de municiones y albergue de la guarnición.
El 10 de agosto de 1816, el presidente Marcó del Pont lo comisionó para buscar y organizar un sitio para Campo de Marte, para instruir a las tropas. Se lo considera uno de los más distinguidos ingenieros militares de la historia de Chile.
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