В 1959 году Николай Петрович защитил докторскую диссертацию под руководством А. Д. Адо и Г. В. Выгодчикова на стыке иммунологии и патофизиологии – в эксперименте и клинике изучал реактивность организма при стафилококковой инфекции. После утверждения диссертации был приглашён на заведование кафедрой общей хирургии в Саратов. В 1961 году после смерти И. В. Домрачева вернулся в Казань, где по конкурсу занял кафедру хирургических болезней №2 КГМИ.
Николай Петрович был хорошим преподавателем, читал лекции неторопливо, обстоятельно, чтобы все успели записать – ведь учебных пособий было мало. Как председатель комиссии на госэкзаменах был в меру строг. Его любили студенты и особенно студентки. Доброжелательность, жизнелюбие и природное чувство юмора притягивали к нему людей. А жизненных историй и анекдотов он знал столько, что мог «разбудить» любую аудиторию или дружескую вечеринку.
Например, однажды на ночном дежурстве он осматривал на кушетке пожилую женщину с непроходимостью кишок, когда появился пьяный с незначительной царапиной на лице, которая кровоточила и приводила его в неистовство. Когда на его требование: «Хватит возиться со старухой!» последовало вежливое предложение подождать, хулиган попытался ударить врача табуреткой, но Николай Петрович уклонился и одним ударом отправил забияку в угол, добавив для находившихся здесь студентов: «Иногда приходится не только лечить, но и учить!» Хулигана осудили на два года.
Жить наследием известного предшественника, профессора И. В. Домрачева, новый завкафедрой Н. П. Медведев посчитал неправильным, хотелось создать свою школу, и в качестве нового перспективного направления была выбрана хирургия сердца. Три месяца стажировки у А. А. Вишневского в Институте хирургии Академии медицинских наук дали необходимую базу. Но в организационном и техническом плане начинать приходилось практически с нуля.
Роин Джорджикия, заведующий кафедрой хирургических болезней №2 КГМУ, профессор, д. м. н.: «Сердечная хирургия, которую он фактически основал здесь в Казани в 60-х годах, развивалась не так легко – в то время не было опыта, диагностического оборудования. Общий наркоз только зарождался, и первые операции на сердце очень тяжело протекали. Летальность была высокая, но это тоже надо было иметь мужество перенести. Не все врачи задерживались, многие уходили. Николай Петрович старался оснастить клинику – доставал, «пробивал». Через нефтяников в Альметьевске закупили аппарат искусственного кровообращения – таких тогда и в Москве было всего несколько штук.