954年任苏联科学院有机化学研究所所长。1948年至1951年担任莫斯科国立大学校长。1951年2月，谢尔盖·瓦维洛夫去世后，他当选为苏联科学院院长。应本人要求，他于1961年5月19日辞去了苏联科学院院长的职务。1950年至1962年连续当选苏联最高苏维埃代表。1980年1月17日在莫斯科去世。安葬于新圣女公墓。
研究.涅斯梅亚诺夫在金属有机化合物方面的化学研究上取得了丰硕成果。他所创造的可以使有机物质与一系列金属化合的“重氮化方法”尤其着名。