В столице Иван Алексеевич стал работать в госпитале Медико-хирургической академии (впоследствии Военно-медицинская академия). Основными направлениями его работы были психиатрия, психология, педагогика. Труды ученого по психиатрии, всеобщей психологии и нервно-психиатрической гигиене переводились на европейские языки, а книги по воспитанию детей выдержали за границей более 10 изданий и служили даже в качестве учебников. В 1885 г., когда в Киевском университете была образована кафедра по профилю научной работы Сикорского, Иван Алексеевич вернулся в родные стены Киевского университета.
Кадет Игорь Сикорский с братом и сестрами
В Киеве размах деятельности профессора кафедры систематического и клинического учения о нервных и душевных болезнях приобрел невероятный характер. Он читал лекции студентам по медицине и праву, вел курсы повышения квалификации для профессорско-преподавательского состава, работал в клиниках и больницах, принимал пациентов, которые приходили и приезжали к нему со всей России. Ученый активно участвовал в общественной жизни, входил в многочисленные организации и возглавлял ряд обществ. Например, был одним из основателей в России фребелевского движения, председателем киевских обществ вспомоществования студентам и попечительства о заключенных, основателем и председателем общества трезвости и т. д. В собственном доме профессор открыл первую в стране школу для умственно недоразвитых и отсталых детей.
Дом Сикорских на Большой Подвальной № 15 (ныне ул. Ярославов Вал) был известен всему Киеву. Сюда наезжали верхи, можно сказать сливки общества, и киевская знать, и лучшие представители русской интеллигенции. Ивана Алексеевича звали «кумиром просвещенного Киева». Когда в Киеве завершились работы по строительству собора Св. Равноапостольного князя Владимира, живописец В.М. Васнецов отобразил И.А. Сикорского в облике евангелиста Иоанна в росписи парусов главного купола храма.
За свою плодотворную научную и государственную деятельность профессор Сикорский был награжден орденами, в том числе очень высокими – Св. Станислава 2-й степени в 1887 г. и Св. Анны 2-й степени в 1890 г. В соответствии с табелью о рангах ему в 1896 г. был пожалован чин действительного статского советника, соответствовавший воинскому чину генерал-майора. Так сын простого священника стал потомственным дворянином Российской империи.
Становление И.А. Сикорского как человека и подданного великой империи происходило в пореформенной России 60-х годов, когда разворачивала свои плечи «демократическая» интеллигенция. У студента Сикорского, а потом и молодого ученого было много соблазнов окунуться в океан утопий. Однако тот духовный стержень, полученный в семье простого сельского священника, не позволил поскользнуться и давал возможность в любое время опереться на него в отстаивании своих убеждений, определивших весь образ его жизни. Высочайшая культура, незыблемые моральные принципы и глубокий профессионализм естественно сочетались с логически осознанным патриотизмом, который воспринимался как триединство Православия, Царя и Отечества. Профессор Сикорский был активным членом Клуба русских националистов. Эта сторона деятельности ученого отразилась на его собственной судьбе и бумерангом задевала на протяжении всей жизни гениального сына.