Тогда же совместно с Андреем Петровичем Демьяновичем он перевёл книгу Иосифа (Джулиана Джозефа) Овербека «Свет с Востока: Взгляд на кафолическое православие сравнительно с папством и протестантством» (Вильна, 1867 г.). С началом преподавания в Санкт-Петербургской духовной академии библейская тематика стала основной в исследовательской работе Ф.Г. Елеонского. Его труды в этой области исследователи классифицируют по следующим направлениям: сочинения по библейской истории; анализ и оценка утверждавшегося в ХIХ в. на Западе так называемого историко-критического метода в библейских исследованиях; экзегетические комментарии на ветхозаветные книги; исследования славянской Библии. Ф.Г. Елеонский написал большее десяти работ по библейской истории, в том числе и докторскую диссертацию. Основной его заслугой исследователи признают введение в оборот отечественной церковной науки современных данных таких активно развивавшихся на Западе дисциплин, как египтология, ассириология и др. Определяя задачу докторской диссертации, Ф.Г. Елеонский, в частности, писал, что «данные египтологии... имеют весьма важные значения в библейском отношении, т.к. они вообще способствуют оживлению... библейско-исторических представлений, а в некоторых пунктах дают возможность раскрыть и восполнить слишком краткие... сведения, сообщаемые библейским Бытописателем». По уровню компетенции в использовании современных ему достижений наук в области древних цивилизаций исследователи считают Ф.Г. Елеонского одним из основателей в дореволюционной России этих направлений научного знания. Курс его лекций по библейской истории напечатан не был, существуют литографии лекций за различные годы. Русская библеистика видела свои основные задачи, прежде всего, в утверждении достоверности исторических свидетельств Библии (под которые исследователи стремились подвести доказательную базу) и в защите фундаментальных библейских положений, которые ставились под сомнение представителями западного историко-критического метода. Такой же подход к этим вопросам определял работы епископа Михаила (Лузина) и протоиерея Николая Александровича Елеонского, но ни одну из работ этих учёных исследователи не могут считать законченной, по существу, авторы ограничивались рассмотрением отдельных, узких вопросов. Подобным же образом построен труд Ф.Г. Елеонского «Разбор мнений современной отрицательной критики о времени написания Пятокнижия», в котором, стараясь опровергнуть аргументы западных библеистов критического направления, он отстаивает авторство пророка Моисея.