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 русского искусства.
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...
Интересовался общими вопросами античной истории. Также необходимо отметить его разработки по теории организации и улучшения функционирования средней школы в России. Является автором ряда статей по истории Античности и Византии в энциклопедическом словаре и Брокгауза и Ефрона.
Античная история и искусство, эпиграфика, археология, классическая филология. По поручению Академии наук издавал труды академика Е. Е. Кёлера. С 1859 по 1883 гг. принимал непосредственное участие в подготовке 21 тома Отчетов Императорской археологической комиссии, давая описание находок из Северного Причерноморья. Автор большей части текста к фундаментальному своду «Древности Боспора Киммерийского» (Т. 1–3. СПб., 1854). Выпустил путеводитель по античным древностям (1856) и каталоги зала древностей Боспора Киммерийского Императорского Эрмитажа (1864, 1872, 1886).
Краевед, историк Петербурга, библиограф.