A Revolução de 1848 fez com que Villemain deixasse a carreira política para se ocupar de seus estudos favoritos. Não retomou sua cátedra em Sorbonne, renunciou ao seu título de professor em 1852, e se dedicou exclusivamente à publicação de vários livros novos e à reedição de seus antigos trabalhos e discursos. Em 1860, publicou "La France, l'Empire et la Papauté", um livro em que defendeu o poder temporal do Papa e que causou pouca polêmica. Sua "Histoire de Grégoire VII", um dos seus melhores trabalhos, foi publicada em 1873 depois de sua morte em 1870.