В нормализации работы ВУЧК было много трудностей, которые требовали от сотрудников украинской ЧК огромного напряжения сил и энергии, проявления стойкости и героизма, преданности интересам своего народа.
Первым председателем ВУЧК правительством Украины был назначен Исаак Шварц («Семен»), бывший литейщик из Николаева, один из организаторов Компартии Украины, руководителей партийного подполья и партизанского движения в период австро-немецкой оккупации территории республики. В июле 1918 года, отправляясь на подпольную работу на Украине, Шварц был принят Лениным. Его заместителем стал Ф. Николаенко (трагически погиб при подавлении куреневского контрреволюционного восстания).
Организационное становление ВУЧК, ее структура и штаты, формирование подчиненных местных чрезвычайных комиссий на территории республики было завершено к середине 1919 года. Центральный аппарат ВУЧК состоял из секретного, юридического, оперативного, иногороднего и инструкторского отделов, подотделов информации и связи, контрольно-ревизионной и вспомогательных технических служб. В марте 1919 года был создан отдел иностранного контроля для борьбы с деятельностью агентуры иностранных государств. В дальнейшем этот отдел, по существу, превратился в разведывательный, положив начало функционированию подразделений украинской разведки.
С самого начала своего основания ВУЧК в своей деятельности получала постоянную и значительную помощь со стороны ВЧК. Российская ВЧК передала личный состав окружного Курского отдела и 29 пограничных чрезвычайных комиссий в подчинение Всеукраинской ЧК.
Хотя органы Украинской ЧК строились с использованием профессионального опыта и при помощи руководящего состава российской ВЧК, на Украине сказывались местные кадровые трудности, засоренность аппаратов органов безопасности малограмотными, не очень способными, порой ненадежными людьми, действия которых нередко вызывали обоснованные протесты украинского населения. В частности, касаясь формирования и деятельности Крымской ЧК, Дзержинский отмечал, что там процветают уголовщина, пьянство и грабежи. Пока в ней будут оставаться деклассированные матросы, «хулиганство не прекратится».
В мае 1919 года в составе ВУЧК создаются Особые отделы – специальные органы военной контрразведки, которые вели активную борьбу с контрреволюцией на фронте и шпионажем в вооруженных частях. Военные контрразведчики руководили работой разведчиков за границей, в тылу белогвардейских войск, на оккупированной иностранными государствами украинской территории.