Проводил экспертизы сект: Свидетелей Иеговы и «Нового Израиля» (по просьбе Владикавказского окружного суда), хлыстов (по просьбе Симбирского окружного суда), а также странников – беспоповского старообрядческого согласия (по просьбе Казанского окружного суда). 3 февраля 1911 г., после ухода из Казанской духовной академии Н.И. Ивановского, М.Н. Васильевский был избран на кафедру истории и обличения русского раскола. 16 августа 1911 г. утверждён Синодом в звании исполняющего должность доцента, со 2 сентября – доцент академии. 2 апреля 1915 г. защитил магистерскую диссертацию «Государственная система отношений к старообрядческому расколу в царствование императора Николая I» (Казань, 1914 г.), в которой наряду с исследованием государственной политики в отношении старообрядцев проанализировал статистические данные о числе приверженцев «старой веры». Исследователь полагал, что раскол является, прежде всего, религиозной болезнью, радикальное излечение которой могло быть достигнуто только «духовно-просветительными мерами Церкви, а не репрессалиями государственной власти». 4 ноября 1915 г. М.Н. Васильевский был назначен сверхштатным экстраординарным профессором Казанской духовной академии, 30 января 1916 г. – штатным экстраординарным профессором. 13 июля – 1 августа 1917 г. М.Н. Васильевский участвовал в заседаниях Предсоборного совета, Синод назначил его членом Всероссийского Поместного Собора. На Поместном Соборе Православной Российской Церкви 1917–1918 гг. М.Н. Васильевский особенно активно участвовал в обсуждении законопроекта о единоверии и рукоположении для единоверцев особого епископа, критиковал Положение о единоверии 1800 г., возражал против именования единоверцев «раскольниками». Доказывая допустимость отдельного епископа для единоверцев и возможность сосуществования на одной территории православной и единоверческой епархий, он ссылался на примеры из истории древней церкви: обрезание апостолом Павлом апостола Тимофея ради иудеохристиан, существование в Антиохии Сирийской двух епископов (Игнатия Богоносца – для христиан из язычников, Еводия – для христиан из иудеев). Многие из предложений М.Н. Васильевского были учтены в «Определении Священного Собора Православной Российской Церкви о единоверии», принятом 7 марта 1918 г.