Do Genewy wrócił w 1754 roku, gdzie nadano mu tytuł honorowego profesora nauk medycznych.
Praca zawodowa Wielką zasługą Teodora Tronchin było propagowanie szczepień ochronnych przeciw ospie prawdziwej. Opublikował także w Encyklopedii Francuskiej dwa artykuły na temat szczepień. W 1756 roku zaszczepił przeciw ospie dzieci księcia Orleanu. W 1764 zaszczepił dzieci księcia Parmy.
O Tronchina zabiegały domy panujące i arystokracja europejska, m.in. władczyni Rosji Elżbieta Romanowa. Do Paryża przeniósł się w 1766 roku, gdzie został powołany przez księcia Orleanu na stanowisko swojego pierwszego lekarza. Decyzja ta została źle odebrana przez współziomków w Genewie i całej Szwajcarii.
Zaprzyjaźniony był z wieloma sławnymi osobistościami w dziedzinie filozofii i literatury, między innymi z Wolterem, Rousseau i Diderotem. Był nauczycielem szwajcarskiego lekarza Louisa Odier, zasłużonego dla rozpowszechnienia szczepień przeciw ospie prawdziwej.