Суда без происшествий прибыли в Одессу 6 ноября 1936 года. Чтобы соблюсти строгую секретность, разгрузка производилась ночью, а затем груз был отправлен далее на спецпоезде под охраной 1000 вооруженных командиров. Заместитель наркома НКВД Украины лично сопровождал поезд, чтобы отрапортовать об успешном завершении миссии Ежову.
Общая стоимость золота тогда оценивалась в 518 миллионов долларов — огромная сумма по тем временам. Золота этого в значительной степени хватило на покрытие расходов для помощи Испанской республике. На содержание испанской эмиграции в СССР, в том числе испанских детей. Часть этих средств была использована для финансирования разведывательных операций НКВД СССР.
Когда в 1953 году Орлов рассказал в своей книге об операции с испанским золотом, правительство Испании потребовало возмещения. В 1960-х годах Испания получила частичную компенсацию путем поставки в эту страну нефтепродуктов по клиринговым ценам.
За эту дерзкую операцию А. М. Орлов был повышен в звании и награжден высшим орденом СССР. Газета «Правда» в 1937 году сообщала о том, что старший майор госбезопасности Никольский награждается орденом Ленина за выполнение важного правительственного задания (Судоплатов П. А. Спецоперации. Лубянка и Кремль 1930—1950 годы. / П. А. Судоплатов / М., 1997. С. 75).
В то время это звание офицера НКВД приравнивалось к «комдиву» Красной Армии. В нынешней табели о рангах звание А. М. Орлова было бы равно генерал-майору.
С декабря 1936 года Орлов принимал непосредственное участие в организации контрразведывательной службы республиканцев СИМ. Руководимый им аппарат провел значительную работу по разоблачению франкистской агентуры и подготовке партизанских и диверсионных групп для действий в тылу противника. В шести созданных при его участии диверсионных школах прошли обучение более 1000 человек.
В конце 1937 года Орлов втайне от испанских властей организовал нелегальную разведшколу под условным названием «Строительство». Кандидаты на обучение тщательно отбирались из бойцов интернациональных бригад. Многие выпускники этой школы были признаны слишком ценными, чтобы воевать в Испании. Их вывозили через Францию и Западную Европу и с заданиями направляли в различные страны мира.
В этой школе учился будущий Герой Советского Союза Кирилл Орловский, будущий разведчик-нелегал, один из организаторов убийства Троцкого — Иосиф Григулевич. В апреле 1938 года Орлов завербовал бойца интербригады из США — будущего связного легендарных разведчиков Рудольфа Абеля — Конона Молодого, будущего Героя Россиии Морриса Коэна.