После защиты в 1856 году докторской диссертации на тему «Additamenta ad ossium resectionem», в 1857 году был назначен приват-доцентом и начал читать в университете курс десмологии. Одновременно, в 1856—1858 году был ассистентом университетской хирургической клиники.
С 1861 года экстраординарный профессор университета Святого Владимира в Киеве; профессор-консультант Киевского военного госпиталя. С 1864 года — ординарный профессор оперативной и военной хирургии.
В 1866 году Ю. Шимановского командировали в Германию для ознакомления с работой военных госпиталей. Незадолго до этого происходила война Пруссии и Австрии против Дании за Шлезвиг и Гольштейн. За короткий период профессор Ю. Шимановский посетил 34 госпиталя, познакомился с работой ряда ведущих хирургов Европы.
Вследствие врожденной патологии у Ю. К. Шимановского развилось онкологическое заболевание. Операции, проведенные Н. И. Пироговым и В. А. Караваевым, не принесли желаемых результатов. В 1868 году «Московской медицинской газете» появилось сообщение:
13 апреля, в семь часов утра, в Киеве умер от рака внутренних органов профессор Юлий Карлович Шимановский. Русская хирургия не могла понести более чувствительной утраты.
Искусно владел техникой пластической хирургии. Внёс весомый вклад в развитие военно-полевой хирургии. Автор пособия для военных хирургов. Разрабатывал и усовершенствовал приёмы костно-пластических операций. Модифицировал гипсовую повязку.
Изобрёл целый ряд хирургических инструментов. Наиболее известна резекционная пила Шимановского, которую он сконструировал будучи студентом. Коллекция инструментов, изобретённых Ю. Шимановским, на Всемирной выставке в Париже (1867) получила высокую оценку.
Ю. К. Шимановский — один из пионеров отечественной трансплантологии, пластической и восстановительной хирургии. Предложенных в XIX веке восстановительных операций на лице было так много и они были столь разнообразны по своей методике, что основоположник русской пластической хирургии профессор Университета Святого Владимира Ю. К. Шимановский в 1865 году, обобщая опыт хирургов разных стран, подвёл итог всем таким операциям, систематизировал и тем самым сделал их доступными для любого хирурга.
Таблица из труда Шимановского, посвящённого пластическим носа
Он ближе всех подошёл к разрешению проблемы ринопластики. Ю. Шимановский правильно решил, что во избежание западения спинки носа необходимо создавать «подпорку». С этой целью знаменитый профессор выкраивал два симметричных лоскута по обе стороны средней линии лба, причём их питающие ножки располагались у бровей, низводил эти лоскуты и устанавливал их вертикально по средней линии грушевидного отверстия.
Шимановский предложил операцию трансплантации локтевого отростка на поверхность распила плечевой кости при ампутациях, а также способ вытягивания кожи ампутационной культи.
Он также разработал способ закрытия наружного кишечного свища (способ Шимановского).
Шимановский — автор более 60 научных работ, в том числе 15 монографий. Он являлся членом Петербургского, Киевского научных обществ, а также ряда медицинских обществ Европы.
Handbuch der operativen Chirurgie. Deutsche Ausg. von dem Verfasser und C. W. F. Uhde. Braunschweig: F. Vieweg u. Sohn, 1870
«Additamenta ad ossium resectionem» (диссертация, Дерпт, 1856)
«Der Gypsverband mit besonderen Berücksichtigung der Militärchirurgie» (Лейпциг и СПб., 1857)
«Adnotationes ad rhinoplasticen» (Дерпт, 1857)
«Desmologische Bilder zum Selbstunterricht: 198 Abbildungen auf 27 Tafeln» / von Dr. Szymanowski, Privatdocent an der Kaiserlichen Universität zu Dorpat, Assistent-Arzt der chir. Klinik daselbst; auf Stein gezeichnet von C. Schulz. Dorpat: 1857
Pirogoff N. — «Chirurgische Anatomie der Arterienstämme und Fascien, neu bearbeitet von J. Szymanowski», Leipzig u. Heidelberg: 1861
«Краткое руководство к практическим упражнениям в десмологии для врачей и студентов» (перевод с немецкого, Киев, 1862)
монография: «Гипсовая повязка» (в сотрудничестве докторов Кишко-Згерского, Гейнаца и Шатковского, СПб., 1863)
«Neue Bearbeitung der N. Pirogoff’schen Anatomie der Arterien-Stämme und Fascien» (Лейпциг и Гейдельберг, 1864)
«Оперативная хирургия, ч. 2: Операции на поверхности человеческого тела» (1865)
«Хирургический результат путешествия за границу после войны 1866 года», К., «Университетские Известия»
«Оперативная хирургия» (I ч., Киев, 1864; ч. II, 1865; ч. Ш, вып. 1 и 2, СПб., 1869)
«Was ich gelebt: Lieder», Meyer, 1868 — сборник стихотворений
«Der Gypsverband, mit besonderer Berücksichtigung der Militair-Chirurgie von Julius Szymanowski», von Adamant Media Corporation, (Taschenbuch — 18. Februar 2001)
