География работ Н.К. Клуге постоянно расширялась. В 1907 г. на острове Кипр он исследовал мозаики церкви Панагии Ангелоктисты в Кити, близ Ларнаки (вторая половина – конец VI в.); зимой 1908 г. вместе с Фёдором Ивановичем Успенским расчищал мозаики (VII–VIII вв.) и фрески (XIV в.) со сценами Жития великомученика Димитрия в базилике великомученика Димитрия в Фессалонике, сделал фотографии и цветные копии мозаик; весной 1908 г. обмерял и вёл съемку в церкви Христа Пантократора в монастыре Дечаны (Косово и Метохия; середина XIV в.). В том же году в монастыре святого Иоанна Студита (Имрахор-джами; V в.) Н.К. Клуге обнаружил остатки мозаики; в 1909 г. здесь прошли первые научные раскопки христианской церкви Константинополя. В 1910 г. совместно с Ф.И. Шмитом расчищал и фотографировал мозаики монастыря Неа-Мони на острове Хиос (1042–1056 гг.), сделал цветные копии двух композиций. С начала 1910 гг. в зоне особого внимания РАИК оказались древности Малой Азии. Летом 1912 г. в церкви Успения Пресвятой Богородицы в Никее (после 787 г.) Ф.И. Шмит и Н.К. Клуге обнаружили и сфотографировали мозаичные изображения Божьей Матери с Младенцем и Спасителя; после занятия Трапезунда (Трабзона) русской армией (1916–1918 гг.) Н.К. Клуге в составе двух экспедиций (Ф.И. Успенский, Ф.И. Шмит и др.) в мае 1916 г. и летом 1917 г. изучал византийские храмы Святой Софии, Панагии Хризокефалос (Фатих-джами), святого Евгения (Йени-Джума-джами). По заданию Археологической комиссии участвовал в раскопках Херсонеса, Евпатории и Ольвии. В марте 1920 г. при содействии французского консула Н.К. Клуге выехал из Севастополя в Константинополь, где в 1930 г. получил турецкое гражданство. В 1917–1918 гг. оказался свидетелем и невольным участником вывоза имущества и коллекций РАИК (в основном, в США), деятельность которого была прервана в связи с началом Первой мировой войны и революцией в России. После открытия Американского института византийских исследований в Стамбуле Н.К. Клуге стал его сотрудником (1930 г.); отвечал за натурное исследование, раскрытие, реставрацию, обмеры, фотофиксацию и зарисовку памятников монументальной живописи. Принял участие в первом сезоне реставрации храма Святой Софии (1931–1932 гг.). Н.К. Клуге скончался в американском госпитале; похоронен на кладбище при греческой церкви в Шишли.