В 1847 году «во уважение отличных дарований искусства и познаний» Бенуа присваивается звание академика, а в 1850 году он был назначен главным архитектором при Петергофском дворцовом правлении и имел теперь отношение ко всему, что строилось в Петергофе, непосредственно следил за строительством и состоянием построек.
В 1854 году подходит к концу строительство придворных конюшен, архитектор «всемилостивейше пожалован» по этому поводу орденом Св. Владимира IV степени и тут же получает от царя новое задание. В непосредственной близости от Большого петергофского дворца, на церковной площадке, он возводит «фрейлинские» корпуса для свиты императорской фамилии – два здания, соединенные воротами в единое целое, выстроенные в стиле Большого петергофского дворца. Бенуа подошел к задаче со всей серьезностью и, будучи прекрасным рисовальщиком, тонко чувствующим стиль, справился с ней прекрасно, органично введя Фрейлинские дома в сложившийся исторический ансамбль.
При постройке третьего крупного здания в Петергофе – железнодорожного вокзала (проект делался в 1854 году по заказу владельца дороги барона Штиглица) – зодчий опять обратился к готическому стилю. Как и придворные конюшни, петергофский вокзал скомпонован смело и гармонично, так же свободно оперировал здесь Бенуа элементами английской готики. Однако законченное в 1858 году здание получилось гораздо скромнее, чем это предусматривалось проектом, что было вызвано финансовыми затруднениями государства после Крымской кампании. Одновременно с вокзалом в Петергофе Бенуа сделал проекты и занимался строительством небольших станций той же железной дороги; в Стрельне (1856), Сергиево (1855—1857) и Красном Селе (1858). Ему также принадлежит здание почты в стиле «готики», проект которой он выполнил в 1850 году совместно с А.К. Кавосом. Видный архитектор, сын итальянского композитора Катарино Кавоса, Альберт Катаринович Кавос, широко известен как строитель императорских театров. В 1848 году Бенуа женился на его дочери Камилле, что способствовало дружеской и творческой связи зодчих.
У Николая Бенуа и Камиллы Кавос (она умерла раньше мужа, в 1891 году) было девять детей. Двое из них, Луиза и Юлий, умерли в раннем возрасте. Трое сыновей Николая Леонтьевича – Альберт, Леонтий и Александр – не только унаследовали художественные способности отца (рисовали и два других сына, Николай и Михаил), но и избрали искусство делом своей жизни. Художественными способностями обладали и дочери – Камилла и Екатерина.
В 1850-е годы Бенуа выполняет еще несколько работ для Петергофа. Госпиталь со службами (1850 —1857) решен архитектором в классическом духе с ориентацией на широко распространенное направление «стиля Людовика XVI». В 1856 году Бенуа построил в Петергофе Официантский дом, расположенный в центре города, а в 1861—1868 годах – Верхнесадский министерский дом недалеко от Большого дворца – оба здания в стиле раннего французского классицизма.
В 1851 году Бенуа был назначен в Первый округ путей сообщения, что положило начало его участию в управлении строительной частью Петербурга. В 1852 году Бенуа начал службу в департаменте сельского хозяйства при министерстве государственных имуществ. Это ознаменовалось новым ответственным поручением – построить в Лисинском учебном лесничестве под Петербургом дом «для 40 практикантов Егерского училища» и охотничий дворец для членов царской семьи. Здания начали возводиться в 1852 году и были закончены в начале 1860-х годов. В 1858 году Бенуа там же, в Лисино, закладывает церковь «во имя честного и животворящего креста», вскоре выстроенную.
Не будучи крупными по масштабу, здания в Лисино, образующие своего рода комплекс, – одна из этапных работ Бенуа, в которой формируются новые стороны его творчества. Архитектор делает попытку, отрешившись от работы только в рамках любимых исторических стилей, найти совершенно новые композиционные приемы и связанную с ними образную трактовку сооружений.
В 1857 году архитектор выполняет, наконец, самостоятельную работу в Петербурге – строит католическую церковь Св. Марии на Выборгской стороне. Это была единственная церковная постройка, созданная Бенуа в романском стиле, представляющая интерес, тем более что в ней был похоронен сам архитектор.
В том же году Бенуа получил звание профессора Академии художеств. Тогда же он был прикомандирован к строительной конторе императорского двора и удостоен почетного звания архитектора высочайшего двора.
К 1858 году относится один из лучших проектов жилых домов, выполненных Николаем Леонтьевичем в стиле барокко – фасад дома И.А. Апраксина на Литейном проспекте. Несомненно, будь фасад дома Апраксина сохранен, он служил бы украшением Литейного проспекта.
Находясь на службе в министерстве государственных имуществ, Бенуа плодотворно занимался приспособлением старой подмосковной усадьбы Петровско-Разумовское под Сельскохозяйственную академию. 19 июня 1861 года он вошел в состав комитета, ведающего делами по постройкам в Петровско- Разумовском, а немного позже стал возглавлять всю работу по созданию построек академии.
С 1862 по 1865 год архитектор строит в Петровском главное здание академии – это единственная его постройка в Москве и последнее крупное общественное сооружение, возведенное им в России.
В 1863 году в связи с уходом Кавоса по болезни от дел Бенуа получил почетное назначение главным архитектором императорских театров. Это ознаменовалось серьезной разработкой проекта восстановления сгоревшего театра в Гельсингфорсе (ныне Хельсинки). В 1866 году театр был выстроен почти заново по проекту Бенуа. Это крупное монументальное здание, правда, в значительно измененном виде, находится в центре Хельсинки и функционирует в наши дни.
Постепенно так счастливо начавшаяся карьера Николая Леонтьевича Бенуа приостанавливается. Режим чрезвычайной экономии, который сопутствовал правлению Александра II, не давал возможности получать большие интересные заказы, и Бенуа довольствовался небольшими и нередко чисто утилитарными задачами. Возможно, этому способствовали те свойства характера, о которых писал один из его сыновей: «В нем не было и тени интриганства или хотя бы простой хитрецы, ему были омерзительны всякие хлопоты за себя и менее всего он был способен на пресмыкательство или подсиживание товарищей. И вот почему Николай Леонтьевич Бенуа, будучи несомненно самым даровитым и знающим из архитекторов своего времени в России, все же остался в какой-то тени».
Но были и другие причины: чем дальше, тем больше в России используются различные стилевые направления. Во внешнем решении зданий и в интерьерах становится чрезвычайно распространенным смешение стилей. Характерны для эпохи были и запросы частного заказчика, чьими желаниями нередко определялась творческая направленность зодчих и чьи «вкусы» нередко не отвечали понятиям вкуса, воспитанного у зодчих, в частности у Бенуа.
Постройки, осуществленные Бенуа во второй половине века, в основной своей массе невелики по объему, но им присущи сугубо индивидуальные, свойственные лишь этому архитектору черты.
Основные заказы в 1860-е годы Бенуа получает от семьи Шереметевых. Графиня А.Г. Шереметева, в частности, просит архитектора построить ряд зданий своей родовой усадьбы в селе Высоком Смоленской губернии.
В начале 1870-х годов Бенуа занимается некоторыми работами для Петергофа. Несколько частных заказов получает он и в Петербурге: перестраивает дом Ф.К. Шульца на Литейном проспекте (1871—1872), в следующем году строит дом В.К. Кребера на Надеждинской.
В Москве на Политехнической выставке 1872 года Бенуа была присуждена Большая золотая медаль «за художественные достоинства проектов и рисунков», представленных зодчим. Архитектурных заказов было, однако, как и прежде, мало. Будучи активным, стремящимся как к творческой, так и к общественной деятельности человеком, Бенуа предлагает свою кандидатуру в гласные Городской думы на 1868—1872 годы. С тех пор он избирается в думу каждые четыре года, а вскоре после этого становится членом Городской строительной комиссии, из которой в 1872 году образовывается Городская управа. В апреле 1873 года Бенуа назначается заведующим строительной частью Городской управы и на этой должности остается в течение последующих двадцати пяти лет бессменно.
Несмотря на большую занятость, Бенуа продолжает проектировать и строить. 1876 годом датирован проект летнего деревянного театра в Павловске, который был выстроен и открыт 18 мая 1877 года. Он был решен в «дачно-русском» стиле, как и окружающие его постройки. На сцене театра выступали многие известные актеры и певцы. В начале 1876 года был одобрен выполненный Бенуа проект фонтана для Александровского сада. Это круглый фонтан серого гранита, находящийся на площадке против главных
