13 июня 1868 г. в Санкт-Петербурге А.А. Котляревский защитил магистерскую диссертацию «О погребальных обычаях языческих славян». В работе был исследован похоронный обряд славян-язычников как проявление представлений о душе и загробном существовании. В процессе исследования А.А. Котляревский обращался к различным источникам: языку и быту славян, преданиям, материалам археологических раскопок, а также к обычаям других индоевропейских племён. Труд был выдвинут на соискание Уваровской премии Академии Наук (учреждена А.С. Уваровым в 1857 г. в память об отце – Сергее Семёновиче Уварове – президента Императорской Академии Наук) и в 1869 г. получил малую премию. Диссертация была высоко оценена оппонентами (в том числе пражским учёным Ганушем Швайгером). Ещё в феврале 1867 г. А.А. Котляревский начал переговоры о месте преподавания в Дерптском университете. Они были инициированы графом А.С. Уваровым, который просил министра народного просвещения графа Дмитрия Андреевича Толстого о снятии с А.А. Котляревского запрещения преподавать (ходатайство не было удовлетворено). В результате запроса из Дерптского университета с согласия А.А. Котляревского о замещении им должности преподавателя русской словесности Д.А. Толстой 8 мая 1867 г. получил высочайшее соизволение на допущение А.А. Котляревского на службу по учебной части, если он будет избран, но только в Дерптском округе. Осенью 1867 г. А.А. Котляревский был единогласно избран как на филологическом факультете, так и в совете Дерптского университета. После защиты диссертации А.А. Котляревский 22 июня 1868 г. был заочно утверждён экстраординарным профессором русского языка и славянского языковедения в Дерптском университете. Осенью 1868 г. А.А. Котляревский переехал в Дерпт (ныне Тарту, Эстония) и приступил к своим обязанностям. В университете читал курс «История русской литературы», специальный курс «Энциклопедия славистики» (в последнем А.А. Котляревский закладывал основу для осуществления своей мечты – написания полной энциклопедии славяноведения). В 1869 г. у А.А. Котляревского обнаружились признаки чахотки. Два летних периода – в 1871 и 1872 гг. он провёл под Москвой, но восстановить здоровье не удалось. В октябре 1872 г. получил на год учёную командировку за границу и решил провести зиму в тёплом климате Неаполя. Во время командировки имел возможность встретиться со многими европейскими учёными – представителями славяноведения. А.А. Котляревскому была предложена кафедра в Варшаве, от которой он отказался. Поскольку состояние здоровья не улучшилось, в октябре 1873 г. А.А. Котляревский попросил об отставке. 8 декабря он был вновь причислен к учебному ведомству Министерства народного просвещения. Ему дали отпуск ещё на один год для написания докторской диссертации. Лето 1873 г. А.А. Котляревский провёл в Риме, потом переехал в Прагу, где его дом стал центром кружка молодых славистов – чехов и русских. 15 августа 1874 г. А.А. Котляревский был избран первым церковным старостой русской православной церкви. Именно в этот период окончательно оформились научные позиции А.А. Котляревского как мифолога. В вопросе о соотношении мифа, обряда и религии он выделил миф как основу первобытной религии, опирающейся на силы природы.