В Институт усовершенствования при Военно-медицинской академии Бехтерев, как и другие его однокурсники, удостоенные этого права, в 1878 году зачислен не был. Ввиду напряженной внешнеполитической обстановки все они вошли во временно организованный запас врачей действующей армии при клиническом военном госпитале — базовом лечебном учреждении академии. Это позволило Бехтереву оказаться в положении армейского врача-стажера при возглавляемой Иваном Павловичем Мержеевским клинике душевных и нервных болезней Военно-медицинской академии.
Медико-хирургическая академия вела свое летосчисление с 1798 года. Психиатрическая же кафедра при ней была создана в 1857 году по инициативе президента академии П. А. Дубровицкого. Для организации кафедры душевных болезней им был тогда приглашен молодой энергичный военный врач Иван Михайлович Балинский, выходец из обедневшей польской дворянской семьи. Психиатрия в академии к тому времени была представлена шестым отделением 2-го военно-сухопутного госпиталя, располагавшимся в двух деревянных бараках. Это была «…трущоба, в которой сплелись человеческие несчастья и жестокость и в которой свило себе гнездо медицинское невежество» (И. П. Мержеевский). Работа в отделении для душевнобольных рассматривалась как своеобразное наказание. Специалистов-психиатров не было вовсе, а функции их временно исполняли проштрафившиеся в чем-то врачи других клинических отделений, направлявшиеся сюда «на исправление». Беспокойным больным в то время назначались главным образом слабительные средства. Для поддержания порядка в бараках смотрители нередко прибегали к кулачным расправам, надевали на больных «смирительные» рубахи, которые изнутри иногда еще и обкладывались нарывным пластырем.
Балинского можно назвать по справедливости реформатором психиатрии в России. Возглавив психиатрическую службу при академии, он сразу же занялся подбором сотрудников. Вскоре он добился перестройки и переоборудования отделения для душевнобольных, а затем и пристройки для него дополнительного помещения. По согласованию с военным ведомством Балинскому удалось ликвидировать «перенаселенность» отделения, ограничив максимальное количество находящихся в нем больных: 12 офицеров, 12 женщин и 96 «нижних чинов» — всего 120 человек. Балинским были отменены надписи на кроватных досках с наименованием болезни, многое делалось для улучшения содержания и лечения больных.
С 1863 года прекратило существование общежитие для студентов, и освободившееся в правом крыле главного здания академии помещение по настоянию Балинского переоборудовали под психиатрическую клинику на 100 коек. В ноябре 1867 года состоялось открытие первой в России клиники душевных болезней. Директором ее стал Балинский, в числе его сотрудников находились Мержеевский, Дюков, Чехов. В старых помещениях психиатрического отделения тогда же организовали приют для хроников, вскоре переведенный в 1-й Сухопутный (Николаевский) госпиталь. В приюте работали врачи-психиатры Щепетов, Никифоров, Черемшанский. На базе клиники и кафедры душевных болезней, возглавляемых Балинским, проводилась специализация врачей, и практически все русские психиатры того времени были его учениками.