В центре исследовательской деятельности С. – история философской мысли. В своих трудах и лекционных курсах С. касался прежде всего развития политических теорий. Наиболее крупный из изданных им трудов по данной теме «Общественная роль философии: Введение в историю политических учений», 1913. В 1922 г. С. издает труд о политических идеях аббата Ф.-Р. Ламеннэ, известного французского писателя. После эмиграции С. занимался преимущественно публицистической деятельностью.
Один из основоположников современной археологии в России. Крупнейший специалист по средневековым русским древностям. Занимался изучением, систематизацией, каталогизацией древностей России (бронзовый век, скифо-сарматские, волжско-камские, славянские древности). Внёс огромный вклад в систематизацию российских древностей, их хронологию и культурно-историческое определение. Используя богатый архив Императорской Археологической комиссии, куда стекались археологические данные изо всех краёв страны, и коллекции разных музеев, он создал аналитические обзоры древностей большинства регионов Европейской России Датировал и атрибутировал многие важнейшие археологические памятники. Одним из первых в России применил многие передовые методы изучения древностей, в частности картографический метод. Его работа «Расселение древнерусских племен по археологическим данным» (1899) основана на применении этого метода и позволила выявить по женским украшениям - височным кольцам ареалы обитания отдельных восточнославянских племен: полян, радимичей, кривичей, вятичей, северян и т.д. Эта работа подтвердила рассказ о расселении восточнославянских племен, содержащийся в недатированной части «Повести...
Специалист по истории греческой драматургии, исследовал также музыку и Пластику. Автор переводов произведений Эсхила и Аристофана.
Свою исследовательскую деятельность С. начал как специалист в области славянской филологии. Свою магистерскую диссертацию он посвятил изучению переводов Ветхозаветного Псалтыря в славянских рукописях XI-XVI вв. При этом, как отмечает С. главной его целью было не реконструкция библейского текста, а изучение изменения славянского языка. С. полагает, что изначальный перевод Псалтыря существовал в нескольких редакциях: южнославянская, русская и редакция Чудовского псалтыря с комментариями Феодорита. Позднее в 1880-1890-х гг. С. увлекся фотографией. Целый ряд своих статей он посвятил фотографическому делу, издал первый справочник для фотографов. Также С. разработал несколько специальных фотоаппаратов для съемки с аэростата, для подводной съемки, фотоаппарат для экспедиции Пржевальского и др.
Свою научно-литературную деятельность С. начал как специалист в области экономики и статистики, юридических наук и философии права. Общественно-политические и философско-исторические взгляды С. были связаны с славянофильством и панславянизмом. Однако наибольшую известность С. приобрел как филолог-славист, этнограф, палеограф, археолог. Его труды по истории русского языка заложили основы исторического изучения русского языка, диалектологии, памятников древней славянской и русской письменности. Изучал народную речь, поэзию и быт славянских народов. Основатель школы петербургских славистов.
В центре внимания С. находился целый комплекс вопросов, связанных с геополитикой, историей, правом и этикой. Писал на русском, литовском, немецком и английском языках. Исследовал закономерности развития мировой экономики. Автор исторических исследований по истории освоения Севера, биограф Д.И. Менделеева.
История, этнография и лингвистика народов Севера – коми, зярын, остыков, пермяков, самоедов, финно-угров.
Основной областью научных изысканий С. являлись история античности (прежде всего Греции классического периода, эпохи расцвета афинской демократии) и история европейского средневековья. При этом, если первая тема развивалась им ещё со студенческих лет и стала предметом главных его диссертационных исследований («Афинская гегемония», «Ликург Афинский»), то обращение ко второй произошло лишь с началом его преподавательской карьеры — и продолжилось после длительной научной командировки в Европу (за 1856–1858 гг. он успел побывать в Англии, Франции и Германии). Именно этой второй, медиевистической, теме и суждено было, в конечном счете, прославить имя С. как историка. Главным его трудом по средневековой проблематике стала трехтомная «История средних веков в ее писателях и исследованиях новейших ученых», представляющая собой универсальную хрестоматию по истории и историографии периода с Vпо конец XIII столетия. Составляя эту книгу как пособие для учащихся средней школы, С. преследовал несколько целей, главными из которых были, во-первых, помощь читателям в ознакомлении с подлинными источниковыми материалами, а во-вторых, возможность соприкосновения с наиболее актуальными...
Практическое преподавание латинского языка.