Kolejnym sukcesem Thona było opracowanie planu soboru Chrystusa Zbawiciela w Moskwie – pracę tę Mikołaj I powierzył osobiście jemu, nakazując równocześnie opracowanie projektu w stylu „tradycyjnie rosyjskim”. W tym samym czasie, w 1832, Thon przygotował projekt soboru św. Mitrofana z Woroneża w Woroneżu. Rok później otrzymał stopień profesorski.
W 1854 został rektorem Akademii Sztuk Pięknych. Samodzielną działalność artystyczną łączył z pracą dydaktyczną w Akademii.
Twórca stylu bizantyjsko-rosyjskiego W 1838 Mikołaj I powierzył Thonowi opracowanie jednolitego wzornika, według którego miały być wznoszone cerkwie prawosławne w całym Imperium Rosyjskim. Architekt przygotował wówczas tom Projekty cerkwiej, który car przyjął z zadowoleniem. W ten sposób Thon stał się faktycznym twórcą obowiązującego w Rosji stylu bizantyjsko-rosyjskiego, określanego także jako styl urzędowy – od 1841 wszystkie świątynie budowane w kraju na koszt państwa miały być wznoszone według jednego z zawartych w tomie projektów. Thon miał zamiar opracować w ten sposób rosyjski styl narodowy, zerwać ze ślepym naśladownictwem sztuki zachodniej i powrócić do korzeni architektury rosyjskiej, w rzeczywistości jednak swojego planu nie zrealizował w pełni.