Со следующего года он начал преподавать в архитектурном классе, а еще два года спустя занял в академии должность профессора второй степени. Преподаванием Тон занимался фактически до конца жизни, воспитав за это время много учеников.
А в Петербурге в 1827 г. началось проектирование церкви Святой Екатерины у Обводного канала. Императору Николаю I было представлено до восьми проектов разных зодчих. Но все они не удостоились высочайшего одобрения. Государь говорил: «Что это все хотят строить в римском стиле; у нас, в Москве, есть много прекрасных зданий совершенно в русском вкусе». Тон приехал по этому поводу к А.Н. Оленину, «который… посоветовал сделать что-нибудь в этом роде. Тон составил проект русского храма XVII века. Государю этот проект понравился. Тон приобрел известность, и с тех пор начались в России постройки храмов и зданий в русском стиле» (по воспоминаниям Ф. Солнцева).
В этот период творческая деятельность К.А. Тона оказалась связанной с романтическим направлением, развивавшимся в русском искусстве. К этому же времени относятся первые, еще не подкрепленные солидными научными данными попытки реставрации древних сооружений. Они были предприняты в рамках так называемых «художественно-археологических» изысканий, проводившихся в том числе по инициативе и под руководством Тона. За этими исследованиями следил император Николай I, приметивший архитектора.
В начале 1830-х гг., ставших столь знаменательной вехой в биографии К.А. Тона, проводился еще один очень важный архитектурный конкурс. Его целью была разработка проекта храма Христа Спасителя в Москве, задуманного как памятник победе России в Отечественной войне 1812 г.
Приступая к выполнению программы на соискание профессорского звания в 1832 г., Тон просит у совета академии разрешения заменить заданный ему проект монастыря проектом храма Христа Спасителя, только что исполненным им в русско-византийском стиле. Совет пошел зодчему навстречу.
Одобрение Николаем I проекта церкви Святой Екатерины побудило Тона и в данном случае искать удачи на пути переработки и интерпретации форм древней национальной архитектуры. Этот путь привел к успеху, и 10 апреля 1832 г. Николай I начертал на окончательном варианте проекта К.А. Тона одобряющую резолюцию. Но, проектируя самый известный московский храм на Волхонке, архитектор стремился использовать другие, чем прежде, композиционные принципы: теперь он вдохновлялся не изощренными в своей декоративности церквами XVII в., а стремился подчеркнуть сходство созданного им образа с могучими кремлевскими соборами. Этому способствовали и монументальные пропорции основного объема здания, и относительная скупость внешней декорации. Зато внутри храм должен был поражать великолепием декоративной отделки, разнообразием отделочных материалов, красочностью росписей.