了伊塞克湖。1857年，他返回天山，探索这一前所未有的山脉内部。他的一个最有趣的发现是反驳了洪堡的有关天山起源于火山的早期观点。谢苗诺夫没有发现任何有关火山活动的证据。第二年，他出版了天山的第一部系统论着《天山游记》。这部专着带来了诸如半个世纪后尼古拉二世授权他在姓氏后加上“天山斯基”（意为“天山的”）之类的荣誉。谢苗诺夫也对统计学感兴趣，他曾在俄国尽最大努力推动这门学科。他自1864年至1874年曾担任中央统计委员会主席，在1874年委员会被改组成内政部统计委员会后，谢苗诺夫留任主席直至1891年