В 1888 г. участвовал в дискуссии по поводу перестройки семинарской Владимирской церкви, в 1889 г. включён в состав подкомиссии РУАК, созданной для разработки устава комиссии. С января 1889 г. состоял помощником редактора «Рязанских епархиальных ведомостей». В 1890 г. работал над составлением «Историко-статистического описания церквей и приходов Рязанской епархии» по материалам, собранным Рязанской церковно-археологической комиссией. В Рязани на основе своего лекционного курса составил «Руководство по истории Русской Церкви», одобренное Учебным комитетом при Святейшем Синоде в качестве учебного пособия для духовных семинарий и удостоенное половинной Макариевской премии за первые два выпуска в 1886 г. и полной за четвёртый выпуск в 1892 г. История Русской церкви была разбита автором на четыре периода: домонгольский, севернорусской митрополии, патриарший и синодальный. В «Руководстве...», по свидетельству современников, впервые был использован огромный объём нового материала, особенно по истории синодального периода (выпуск 4). Характеризуя первые три части, историк и богослов Игорь Корнильевич Смолич (1898–1970 гг.) указывал, что автор «следовал по большей части 12-титомной «Истории Русской Церкви» митрополита Макария Булгакова, а не критическому пафосу исследований Голубинского». Антон Владимирович Карташёв (1875–1960 гг.) и И.К. Смолич отмечали сухость изложения, отсутствие принципиальных оценок приведённых фактов. 26 февраля 1892 г. Доброклонский был переведён в Московскую духовную семинарию на должность преподавателя и секретаря правления. РУАК выразила сожаление, что «должна лишиться одного из наиболее полезных своих членов, который принимал постоянное и горячее участие в её деятельности» (при этом Доброклонский остался действительным членом комиссии и продолжал получать от неё различные поручения). С 29 декабря 1892 г. состоял приват-доцентом на кафедре церковной истории в Московском университете, читал курс лекций по истории Русской церкви и общий курс истории христианской церкви. Являлся членом комитета по составлению историко-статистических описаний церквей Московской епархии, учёным блюстителем рукописей Московской епархиальной библиотеки; также преподавал на Одесских высших женских курсах. 2 октября 1899 г. Доброклонский возглавил кафедру церковной истории в Новороссийском университете (Одесса), сначала в звании исполняющего должность экстраординарного профессора, с 1908 г. – исполняющего должность ординарного профессора. С сентября 1907 г. был председателем Историко-филологического общества при университете, членом Одесского общества истории и древностей, редактором «Записок императорского Новороссийского университета»; в 1910 г. назначен деканом историко-филологического факультета университета. В 1911 г. Доброклонский получил степень доктора церковной истории за сочинение «Преподобный Феодор, исповедник и игумен Студийский». В этой работе помимо жизни и творений Феодора была описана целая эпоха истории Византии – VIII–IX вв., дана характеристика государственно-церковных отношений в этот период. Ряд документов был переведён им с греческого языка. Сочинение получило высокую оценку специалистов и в 1917 г. было удостоено полной Макариевской премии.