Преподавал в высших и средних учебных заведениях Киева и Симферополя, в 1921 г. переехал в Москву. Профессор кафедры истории русской литературы МГУ (с 1922), декан филологического факультета МГУ (1941–1945) и заведующий кафедрой русского устного народного творчества (1941–1946). Заведующий Секцией древнерусской литературы и литературы XVIII в. ИМЛИ (1939–1941, 1945–1947); отделом русской литературы (1945–1952) и отделом украинской древней литературы (1952–1961) Института литературы им. Т. Г. Шевченко АН УССР. Автор работ по древнерусской литературе, публицистике XVI в., русской и украинской литературам XVIII – начала XX в., о жизни творчестве Л. Н. Толстого; первых советских учебников и хрестоматий по древнерусской литературе; член редколлегии Полного собрания сочинений Л. Н. Толстого, редактор отдельных томов (1932–1958) и др.
Лихачев познакомился с работами Гудзия еще до войны. Дмитрий Сергеевич вспоминал, как в 1938 г. встретил на улице Г. А. Гуковского, который почти что бежал в книжный магазин, находившийся в парадной Музея этнографии и антропологии, чтобы успеть купить только что поступивший в продажу учебник Гудзия «История древней русской литературы». В этой книге, по словам Лихачева, «Гудзий говорил обычные вещи. Но как это было необычно!». Лихачеву импонировала стилистика, в которой был написан учебник, – «о литературе, да еще древнерусской, говорилось нормальным человеческим голосом. Там были человеческие слова о человеческих произведениях»a. Учебник Гудзия, десятилетиями входивший в вузовскую программу, переиздавался с исправлениями и дополнениями 7 раз. Даже само имя Гудзия с середины XX в. стало в студенческой историко-филологической среде употребляться в качестве обозначения учебникаb. В начале 1970‑х годов «Гудзия» заменил учебник Н. В. Водовозова. Сотрудники Сектора древнерусской литературы ИРЛИ настаивали на непременном переиздании учебника Гудзияc, однако его восьмое издание было осуществлено только в 2002 г.
Лихачев и Гудзий сблизились в 1945 г. в период совместной работы над многотомной «Историей русской литературы». В воспоминаниях о Гудзии и в некрологе ему, публикуемом далее в комментарии к письму 25 от 4 ноября 1965 г. (с. 116–117 наст. изд.), Лихачев подчеркивал неизменно доброе, человеческое отношение Николая Каллиниковича к людям, его альтруистические качества: «Он всегда интересовался тем, что представляет собой ученый в человеческом отношении. Он не терпел карьеристов, интриганов и чиновников, не терпел дурного отношения к людям. И огорчался, когда слышал о людях дурное. Неудача людей, которых он не любил, его не радовала. Ему не доставляло удовольствия услышать дурное о человеке. В нем не было ни на каплю злорадства. Он был всегда на стороне обижаемых. Он стремился к справедливости – в отношении живых и мертвых. Память ученого была для него священна […] То, что он говорил, часто было самым обыкновенным. Но именно это обыкновенное, сказанное вовремя, действовало как выстрел»