В 1926 году он был избран почетным членом Парижского общества морфологов, а в 1927-м – действительным членом Парижского общества антропологов. Во время поездок во Францию Лев Николаев работал в антропологических лабораториях Парижа.
В 1923–1929 годах Лев Николаев руководил антропологическим кабинетом Украинского психоневрологического института. Благодаря трудам профессора Николаева получила развитие промышленная биомеханика Украины.
В 1934 году профессор М. И. Ситенко предложил Льву Николаеву создать при Всеукраинском институте ортопедии и травматологии первый в стране отдел изучения биомеханики как составной части физиологии опорно-двигательного аппарата, «философии ортопедического мышления» (определение М. И. Ситенко).
В открывшемся отделе работали еще Г. С. Козырев, а также ученица, сотрудница и супруга Льва Николаева, моя бабушка, профессор Ольга Викторовна Николаева-Недригайлова, дочь известного бактериолога, профессора Виктора Ивановича Недригайлова, одного из основателей Пастеровского прививочного института и бактериологической станции в Харькове (ныне – Институт микробиологии, вакцин и сывороток имени И. И. Мечникова, на ул. Пушкинской), прозаика, драматурга, друга Мечникова и ученика Пастера.
В 30–50-е годы в Институте ортопедии и травматологии им. М. И. Ситенко Львом Николаевым и Ольгой Николаевой-Недригайловой были разработаны учение о конкордантности и дискордантности параличей мышц и варианты трехсуставной резекции стопы с передним упором (операция Николаева – Новаченко) и с задним упором (операция О. В. Недригайловой), которые потом в течение многих лет – вследствие массового распространения параличей после перенесенного полиомиелита – практиковались в хирургии.
В 1935 году решением квалификационной комиссии Наркомздрава Украины моему деду была присуждена ученая степень доктора медицинских наук, и он был утвержден в звании профессора по кафедре «антропология».
В начале Великой Отечественной войны из-за тяжелой болезни – астмы – дед не смог эвакуироваться. Вместе с женой и двумя детьми он остался в оккупированном немцами Харькове. Как только после изгнания фашистов был восстановлен реабилитационный центр – институт ЦИЭТИН, – мой дед с октября 1943 года возобновил свою работу в должности заведующего отделом биомеханики и ученого секретаря этого института.
После войны мой дед много болел. Он скончался 10 декабря 1954 года после тяжелой операции. Последние часы своей жизни, перед роковой операцией, он продолжал отдавать науке, оставив каждому своему ученику научное завещание. Отдел физиологии и патофизиологии движений в Институте ортопедии и травматологии им. М. И. Ситен-ко после смерти Льва Николаева возглавила его жена.