År 1886 utnämndes han till docent i nyare litteratur och blev, sedan han 1888 utgivit Vie de Saint Laurent. Poéme du XII:e siécle, docent i romansk filologi och 1889extra ordinarieprofessor i samma ämne. Då en ordinarie lärostol i germansk och romansk filologi upprättades 1898, blev Söderhjelm dess förste innehavare. Då professuren 1908 delades, övertog han den romanska. Från år 1913 innehade den då upprättade lärostolen i inhemsk och allmän litteraturhistoria.
Han blev ledamot av Vetenskaps- och vitterhetssamhället i Göteborg1925 och tjänstgjorde som lärare i moderna språk vid olika läroverk, bland annat i franska vid Tekniska högskolan 1891-1898. I syfte att främja det moderna språkstudiet stiftade han 1887 Nyfilologiska klubben. Som dess ordförande från 1890 och hedersordförande från 1902 hade Söderhjelm ett avgörande inflytande på hur undervisningen i moderna språk kom att utformas vid de finländska läroverken. Han utgav (tillsammans med Nanna Tötterman) fyra läroböcker i franska (i svenska och finska utgåvor).
Vid urtimalantdagen 1905-1906 representerade Söderhjelm universitetet. Viktigast var dock hans inlägg i den konstitutionella försvarskampen, bland annat genom det inflytande han ägde bland den akademiska ungdomen. Inrikespolitiskt anslöt Söderhjelm sig närmast till ungfennomanska partiet. Han var chef för Finlands officiella upplysningsbyrå i Köpenhamn 1918-1919 och tjänstgjorde 1919-1928 som Finlands minister i Stockholm.
Vid sidan av sitt vetenskapliga författarskapet, utgav Söderhjelm även populärvetenskap. Artikelserien Nyare böcker, inhemska och utländska (i Hufvudstadsbladet, 1896-1905) populariserade strömningarna inom samtidens litteratur och införde därmed den moderna litteraturkritiken i finländsk press. Söderhjelm hade en lika omfattande produktion på finska språket som på svenska. Han förmedlade som litteraturforskare moderna åskådningar och metoder, som filolog införde han det germansk-romanska språkstudiet, som kritiker nydanade han genom sin starka konstnärliga känsla, sin intellektuella rörlighet och sin framställningskonst den litterära publicistiken i Finland och vande läsarna att använda nya mått. Under signaturenPekka Malm utgav han 1901 romanenBrytningstider. Hans Skrifter utkom i tio band 1923-1925.
Ordlista till Fransk elementarbok 1. Helsingfors. 1891. Libris3110999 - Medförfattare N. Tötterman.
Das Martinleben des Péan Gatineau : Bemerkungen über Quellen und Sprache. Helsingfors. 1891. Libris3110989
Fransk läsebok : sammanställd efter Bierbaum m. fl. "Fransk elementarbok I". Helsingfors: Otava. 1892. Libris1626796 - Medförfattare N. Tötterman.
Fransk språklära. Helsingfors: Otava. 1892. Libris3111000 - Medförfattare N. Tötterman.
Germaniska och romaniska språkstudier : en blick på deras historia, metoder och hjälpmedel. Vetenskapliga Vägvisare ; 1. Stockholm: C. E. Fritzes hofbokh. 1892. Libris1627642
Moderna språk och deras studium i Finland : ett föredrag. Helsingfors. 1894. Libris3110990
Axel Gabriel Sjöström och hans vittra värksamhet. Särtryck ur Svenska litteratursällskapets förhandlingar och uppsatser ; 9. Helsingfors. 1895. Libris8694357
Finlands yngre finska litteratur : med 8 porträtt efter original af Albert Edelfelt, Eero Järnefelt och Louis Sparre. Stockholm. 1895. Libris3110984
Promotionspoesi vid Åbo universitet : anteckningar och utdrag. Helsingfors. 1897. Libris2352371
Topelius och Tavaststjerna : anteckningar ut efterlämnade papper. Helsingfors. 1898. Libris11208698
Choix de lectures françaises. Alfabetisk ordlista ; 1901. Helsingfors. 1900. Libris3110997 - Medförfattare N. Tötterman.
Johan Ludvig Runeberg : hans lif och hans diktning. Del 1-2. Skrifter / utgivna av Svenska litteratursällskapet i Finland, 0039-6842 ; 61, 77. Helsingfors. 1904-1906. Libris8073082
Notes sur Antoine de la Sale et ses œuvres. Acta Societatis scientiarum Fennicæ, 99-0726003-7 ; 33:1. Helsingfors: Sociéte de littérature finnoise. 1904. Libris790434
Norges folkrepresentation : några anteckningar. Helsingfors. 1906. Libris3110991
Italiensk renässans : litteratur- och kulturstudier. Helsingfors: Helios. 1907. Libris42070 - Tillsammans med Torsten Söderhjelm.
Två föredrag om Goethe. Helsingfors. 1909. Libris3110996
La nouvelle française au 15:e siècle. Bibliothèque du 15:e siècle ; 12. Paris. 1910. Libris3110992
Studier i fransk berättarkonst. 1. Helsingfors. 1910. Libris359299
Francesco Maria Molza : en renässanspoets lefverne och diktning. Hfors. 1911. Libris787411
La culture intellectuelle en Finlande : conférence faite à l'École des hautes études sociales. [Paris. 1913. Libris16022114
Profiler ur finskt kulturliv. Helsingfors. 1913. Libris2870955
^ [ab] Bibliothèque nationale de France, BnF Catalogue général : öppen dataplattform, id-nummer i Frankrikes nationalbiblioteks katalog: 14468680q, läst: 10 oktober 2015.[källa från Wikidata]