Tam powziął myśl nowego naświetlenia myśli św. Tomasza i odrodzenia zainteresowania nią dzięki ukazaniu średniowiecznych korzeni filozofii nowożytnej. Idee swe opublikował w wydanej w tym samym roku książce Le thomisme. Introduction au système de saint Thomas d'Aquin (Tomizm. Wprowadzenie do filozofii św. Tomasza z Akwinu), która z jednej strony przyniosła mu sławę, a z drugiej ściągnęła na niego nagonkę ze strony środowisk lewicowych i pewnych środowisk w łonie Kościoła francuskiego.
W roku 1921 przeniósł się na Sorbonę, gdzie wykładał do roku 1932, po czym objął katedrę filozofii średniowiecznej w Collège de France. W roku 1927 odbył podróż do Stanów Zjednoczonych, gdzie na Uniwersytecie Harvarda wygłosił cykl wykładów o filozofii średniowiecznej. Dwa lata później współzakładał Pontifical Intitute of Medieval Studies w Toronto.
.
W 1955 odznaczony Pour le Mérite za Naukę i Sztukę. W uznaniu zasług dla odrodzenia zainteresowania filozofią kościelną Gilson otrzymał w 90. rocznicę urodzin list gratulacyjny od papieża Pawła VI. Był głęboko przywiązany do tradycji katolickiej i brał czynny udział w życiu Kościoła.
Odchodząc, pozostawił po sobie ponad 800 prac naukowych i 60 książek.