1894 року запрошено працювати на кафедру систематики та морфології рослин Київського університету. Читав курс анатомії, морфології та систематики рослин. Брав участь у будівництві школи у районі Святошино під Києвом, багато часу проводив з дітьми, опікувався справами Київського товариства натуралістів. У 1894–1896 роках працював над дослідженням берези звичайної. Робота «Про звичайну березу і морфологічне значення халазогамії» стала наслідком підготовки дисертації на здобуття ступеня доктора наук. Захист самої дисертації проходив у Одеському університеті 1896 року. 1894–1914 роки — працює директором ботанічного саду Київського університету. 1898 рік — доповідь про дослідження подвійного запліднення у Lilium martagon L. на засіданні Х з'їзду натуралістів та лікарів. Працює на о. Ява.
Під керівництвом Навашина в Київському політехнічному інституті працювала Марія Василівна Дорошенко[3]
Радянський період
Професор Тбіліського (1918–1923) університету. Один із засновників (1923) і перший директор (до 1929) Біологічного інституту ім. Тімірязева в Москві. Академік АН СРСР (1918; член-кореспондент 1901), академік АН УРСР (1924).
Похований в Москві.
Наукова діяльність
Сергій Гаврилович Навашин працював здебільшого у галузі хімії, а також цитології, ембріології та морфології рослин. Дослідив у берези механізм проникнення пилкової трубки в насінну бруньку через її підставу — халазу; проходження трубки у вільхи, в'яза, волоського горіха та згодом довів наявність халазогамії і у інших однопокривних рослин. Фундаментальне значення мало відкриття ним у покритонасінних рослин подвійного запліднення, що пояснило природу їх триплоїдного ендосперма, а також природу ксеній. Заклав основи вчення про морфологію хромосом та її таксономічне значення.