Karol Madaj jest absolwentem Katolickiego Uniwersytetu Lubelskiego. Od samego początku mocno związany był z warszawskim środowiskiem naukowo-kulturalnym. W latach 2005-2008 był pracownikiem Galerii Sztuki Katarzyny Napiórkowskiej. Przez następnych dziesięć lat (2008-2018) pracował w Biurze Edukacji Narodowej w Instytucie Pamięci Narodowej – początkowo w Sekcji Wystaw, gdzie przeszedł wszystkie szczeble kariery zawodowej, następnie objął funkcję Pełnomocnika Prezesa IPN ds. projektu Centrum Edukacji Historycznej w Łodzi, aby ostatecznie pełnić obowiązki Naczelnika Wydziału Edukacji Historycznej.

Od 2019 r. związany z Instytutem Pileckiego Ośrodkiem Badań nad Totalitaryzmami – prowadzi konsultacje i badania naukowe przy projektach Zawołani po imieniu, Żydzi na terenie Generalnego Gubernatorstwa (1939-194);reprezentuje ośrodek w mediach.

Jest autorem i współautorem publikacji poświęconych historii XX wieku: Historia w przestrzeni publicznej (2018), Proboszcz getta (2010) oraz edukacyjnych gier planszowych.

16 października 2020 r. został powołany na pełniącego obowiązki dyrektora Muzeum – Dom Rodziny Pileckich w Ostrowi Mazowieckiej (w organizacji). W tym czasie podjął efektywne działania w sprawie zaawansowania prac nad wystawa stałą Muzeum.

Muzeum – Dom Rodziny Pileckich w Ostrowi Mazowieckiej

Misją Muzeum jest dokumentowanie, upamiętnianie i upowszechnianie w Polsce i na świecie wiedzy o życiu rotmistrza Witolda Pileckiego i jego żony Marii, postaci wpisanych w historię miasta Ostrów Mazowiecka.

Muzeum utworzone zostało staraniem miejscowego samorządu przy współpracy z Ministerstwem Kultury i Dziedzictwa Narodowego oraz wsparciu finansowym Unii Europejskiej. Jest pierwszą placówką muzealną poświęconą Rodzinie Pileckich i Ostrowskich. Mieści się w zachowanym oryginalnym domu rodzinnym Marii Pileckiej (z domu Ostrowskiej) – żony Witolda Pileckiego.

Podstawowym celem działalności Muzeum – Dom Rodziny Pileckich jest przedstawienie postaci rotmistrza Witolda Pileckiego, zachowanie i opieka nad materialnym i niematerialnym dziedzictwem związanym z jego życiem i działalnością, w tym upowszechnianie reprezentowanych przez niego wartości i tradycji idei niepodległościowej Rzeczypospolitej. Kolejnym celem jest dokumentowanie i upowszechnianie dziejów Ziemi Ostrowskiej i Północno-Wschodniego Mazowsza, w tym opieka nad zabytkami nieruchomymi Ostrowi Mazowieckiej. Muzeum realizuje swoją misję poprzez wystawę stałą (w przygotowaniu), gromadzenie zbiorów i ich opracowanie, organizacje wystaw i wydarzeń kulturalnych, działalność edukacyjną, popularyzatorską i wydawniczą.