海光复后，陈其美任沪军都督府都督，应桂馨随即受重用，被委任为沪军都督府谍报科科长，掌握机要。孙中山自海外归国至上海,，应桂馨也负责接待和保卫。孙中山自上海赴南京，保卫工作亦由应桂馨负责。孙中山就任中华民国临时大总统，应桂馨被命为总统卫队司令，后改调任南京总统府庶务科长。
宋教仁遇刺案.1913年3月20日民国第一届国会召开前夕，宋教仁遇刺中弹就医，取出弹头。3月22日，宋教仁身亡。案发之后，上海县知事、上海地方检察厅悬赏缉捕，沪宁铁路局也出资悬赏，3月23日，古董字画商王阿法到英租