Известные дела «валютчиков» («нарушение правил о валютных операциях и спекуляция валютными ценностями») также расследовались сотрудниками 2-го Главного управления КГБ. Эта сфера оперативной работы была передана из МВД в ведение 2-го ГУ КГБ в мае 1959 года. Был организован 16-й отдел ВГУ во главе с полковником С.М. Федосеевым.
Именно подчиненные Федосеева раскрыли широко известное дело валютчиков Файбышенко и Рокотова (уже после их осуждения к тюремному заключению после вмешательства Хрущева была изменена статья Уголовного кодекса, валютные операции стали караться и высшей мерой наказания, и новый закон «обратной силой» был применен к Файбышенко и Рокотову, после этого грубейшего нарушения правовых принципов СССР был исключен из Международной ассоциации юристов). По делам о контрабанде и продаже валюты проходили и иностранные дипломаты (в апреле 1962 года были задержаны и высланы из СССР сотрудники итальянского посольства, в мае того же года — иранские дипломаты, были и другие подобные случаи).
В 1959 году советскими контрразведчиками была разоблачена агент американской разведки переводчица Совета экономической взаимопомощи гражданка ГДР Кэтти Корб, арестованная в Москве и переданная властям ГДР.
Вся успешная работа советской контрразведки проходила под руководством Грибанова, полномочия которого были тогда же значительно расширены.
В феврале 1960 года по инициативе председателя КГБ А.Н. Шелепина (по мнению которого «…в деятельности КГБ и его органов на местах… еще немало параллелизма и распыленности сил, не изжито стремление обеспечить чекистским наблюдением многие объекты, где по существу нет серьезных интересов с точки зрения обеспечения госбезопасности…») произошло слияние контрразведки с другими подразделениями Комитета: в состав 2-го Главного управления были включены 4-е (борьба с антисоветским подпольем и националистами), 5-е (контрразведка в оборонной промышленности) и 6-е (контрразведка на транспорте) управления КГБ. Таким образом, Грибанову подчинялись теперь сотрудники: бывшей секретно-политической контрразведки (возглавлявшейся ранее Питоврановым), первых отделов на оборонных заводах и НИИ (бывший начальник — генерал И.И. Бетин), управлений и отделов госбезопасности на всех видах транспорта (бывший начальник — генерал М.И. Егоров).
Заместителями Грибанова после проведенной реорганизации стали бывший партийный работник Лев Иванович Панкратов, контрразведчики Сергей Георгиевич Банников и Филипп Денисович Бобков (в то время все они были в звании полковника).
Генерал армии Бобков — один из немногих мемуаристов, вспоминающих Грибанова, считает его «крепким профессионалом, не жалующим лентяев». Надо отметить, что о Грибанове пишут мало и кратко, но положительно. Генерал-полковник В.И. Алидин (начальник 7-го управления КГБ в 1960–1971 гг. и УКГБ Москвы и Московской области в 1971–1986 гг.) также пишет об Олеге Михайловиче буквально одной фразой, называя его «высококвалифицированным профессионалом».
23 февраля 1961 года Грибанову было присвоено звание генерал-лейтенанта.
Причиной отставки Грибанова традиционно считается «уход» к американцам заместителя начальника 7-го отдела 2-го ГУ КГБ, капитана (представлен к званию майора) Юрия Ивановича Носенко в Женеве (где он находился под видом эксперта советской делегации на совещании Международного комитета 18 государств по разоружению) 4 февраля 1964 года. Сын Ивана Исидоровича Носенко, министра судостроительной промышленности СССР, умершего в 1956 году (похоронен в Кремлевской стене) после окончания МГИМО в 1950 году служил в Управлении военно-морской разведки ГРУ, затем в 1-м (англоамериканском) и 7-м (контрразведывательные операции среди иностранных туристов в СССР) отделах 2-го ГУ КГБ. Носенко был в хороших отношениях с Грибановым.
Контакты с ЦРУ Носенко, по одной версии, установил в 1962 году в Швейцарии. Именно он выдал ЦРУ советского агента в Центральном пункте курьеров вооруженных сил в парижском аэропорту Орли сержанта Роберта Ли Джонсона, завербованного советской разведкой в 1953 году в Германии. Через курьерский центр проходили чрезвычайно важные секретные документы, включая списки ключей для шифровальных машин. Военные планы и планы действий в нештатных ситуациях, большие документы, которые были слишком длинными и засекреченными, чтобы передавать их с использованием шифромашин, также направлялись через курьерские центры. Центр в Орли оперировал криптоматериалами и высокосекретными документами, предназначавшимися НАТО, командованию вооруженных сил США в Европе и Шестому флоту США в Средиземном море. Джонсон имел доступ к сейфу, в котором они хранились в перерыве между прибытием из Вашингтона и отправкой их с курьером по месту назначения.
По другой версии, в Женеве Носенко с помощью психотропных средств был похищен американской разведкой и пошел на предательство под физическим и психологическим давлением.