رضارضایی، از جمله اولین انقلابیونی بود که به‌دنبال بنیانگذاری سازمان مجاهدین خلق، در سال 1344 به‌آن پیوست و از سال 1349 به‌عنوان کادری همه‌جانبه به‌عضویت کمیته مرکزی درآمد.
در شهریور سال50 و اولین یورش ساواک شاه به‌مجاهدین، رضا از کادرهایی بود که به‌چنگ مزدوران شاه افتاد. اما مدتی بعد توانست با طرح پیچیده‌یی که توسط مسئولان سازمان در زندان تهیه شده بود، مأموران ساواک را بفریبد و از چنگ آنان بگریزد.
فرار رضا از زندان، جنبش انقلابی نوپای آن زمان را از تجربیاتی غنی در زمینه‌های مختلف از جمله درگیریها، بازجوییها، شیوه‌ها و تاکتیکهای دشمن بهره‌مند نمود.
رضا رضایی طی يك تلاش بی وقفه با استفاده از تجارب بسيار غنی كه در سلولهای اوين كسب كرده بود توانست سازمان را از زیر ضربه کمرشکن سال50 بیرون بکشد، تشکیلات آن را مجدداً بازسازی کند و راه را برای ارتقاء مبارزه انقلابی بگشاید.
طراحی آرم مجاهدین نیز از ابتکارات رضا رضایی است. او در این طرح با صرف انرژی و دقتی در خور تحسین، تمامی ارزشها و محتوای ایدئولوژیک سازمان و مواضع و نقطه‌نظرهای اقتصادی، اجتماعی و سیاسی مجاهدین را به‌اختصار و با علائم و نمادهای روشن، مجسم ساخت.
رضارضایی، در بیست و پنجم خرداد سال 1352، طی یک درگیری با مأموران ساواک شاه، بر خاک افتاد و به کاروان شهیدان سرفراز انقلاب ایران پیوست.