Много сделал П. А. Флоренский для организации охраны памятников в окрестностях Сергиева Посада и других культурных центров, в особенности в Абрамцеве, куда неоднократно сам выезжал. Развивая проект музея Троице-Сергиевой Лавры, составленный 9 декабря 1918 года П. А. Флоренским и П. Н. Каптеревым, Комиссия заложила новые принципы музейного дела, когда музей, обладающий самыми различными по типу и хронологии коллекциями предметов, рассматривается как единое целое.

В результате деятельности Комиссии по охране Лавры было принято и научно описано огромное историко-художественное богатство Лавры и спасено национальное достояние неизмеримой духовной и материальной ценности. Деятельность Комиссии подготовила условия для Декрета «Об обращении в музей историко-художественных ценностей Троице-Сергиевой Лавры» от 20 апреля 1920 года, подписанного председателем Совнаркома В. И. Лениным (СУР. 21 апреля 1920 года, № 27. С. 133).

В марте 1920 года отец Павел вместе с Ю. А. Олсуфьевым ввиду опасности уничтожения мощей преподобного Сергия сокрыл его главу, заменив на череп одного из князей Трубецких из склепа под Троицким собором. При открытии Троице-Сергиевой Лавры в 1946 году глава преподобного Сергия была возвращена в его раку с мощами.

С 1920 года отец Павел начал работать в Москве. Для него, всегда стремившегося к уединению и жизни непосредственно рядом с местом работы, сознававшего в этом не только удобство, но и особенности мировосприятия, это было нелегко.

«Служба моя трудна, и часто совсем изнемогаю душою. Но да будет воля Божия!» – писал отец Павел 6 мая 1920 года. Эти слова определили духовное устроение на многие годы вперед.

В 1920 году П. А. Флоренский начал работать на московском заводе «Карболит». Это был один из первых в стране заводов по изготовлению пластмассы, который работал на отечественном сырье. Деятельность завода была связана с проведением плана ГОЭЛРО. В 1921 году П. А. Флоренский перешел в Главэлектро ВСНХ РСФСР. Он возглавил лабораторию испытания материалов (впоследствии отдел материаловедения) Государственного экспериментального электротехнического института, которую сам создал.

В 1921 году П. А. Флоренский был утвержден профессором Высших художественно-технических мастерских на кафедре «Анализа пространственности в художественных произведениях» и в течение трех лет читал соответствующий курс и подготовил монографию.

С середины 20-х годов работы П. А. Флоренского почти полностью сосредоточиваются в области электротехники. В 1924 году он был избран членом Центрального электротехнического совета Главэлектро ВСНХ СССР. Тогда же вышел один из основных трудов П. А. Флоренского в области электротехники «Диэлектрики и их техническое применение. Часть 1. Общие свойства диэлектриков» (М., 1924).

Исследовательские работы П. А. Флоренского направлялись в основном на поиски новых материалов, необходимых для передачи электроэнергии высокого напряжения на большие расстояния. Решение этой задачи было жизненно необходимо для подъема промышленности в стране. Особое внимание П. А. Флоренский уделял тому, чтобы новые материалы изготовлялись из отечественного сырья. Это давало экономию и ликвидировало зависимость от внешнего рынка.

С 1927 года П. А. Флоренский являлся редактором «Технической энциклопедии» (М., 1927–1934. Т. 1—23) и автором 127 статей в ней.

Летом 1928 года П. А. Флоренский был в ссылке в Нижнем Новгороде. После возвращения из Нижнего Новгорода П. А. Флоренский был восстановлен в должности заведующего отделом материаловедения ГЭЭИ (затем Всесоюзный элетротехнический институт – ВЭИ). Общественные настроения П. А. Флоренского того периода хорошо характеризует письмо к парижскому издателю М. Л. Цитрону от 18 марта 1929 года по поводу подготовки и издания сочинений В. В. Розанова за границей: «Лично я никогда не разделял многих его мнений, но, зная его как одного из самых талантливых современников, полагал, что имею нравственное право редактировать его труды так же, как редактировал бы какой-либо извлеченный из недр земных текст древнего автора <…> Но <…> вдумываясь в принятый властью курс, я увидел, что действительно печатание сочинений Розанова (независимо от цензурных запретов) приходится считать невозможным <…> Будучи принципиально лояльным, я не считаю возможным для себя идти в обход директив власти (отнюдь не затрагивающих совести) и стараться во что бы то ни стало напечатать книги В. В. Розанова, хотя бы за границей, раз не позволяют этого внутри страны. Дело даже не в юридической ответственности, а в сознании незаконности подобных действий, если не букве, то, во всяком случае, по смыслу действующих у нас правил»