В январе 1952 года с женой он переехал в Минск. В Минске Сысоев начал работать в институте «Белгоспроект» вначале главным архитектором проектов, а затем и руководителем мастерской. Первой его работой стал деревянный кинотеатр «Радуга» в парке Челюскинцев, построенный в том же 1952 году. Проект получил премию на Международном фестивале молодежи и студентов в Москве.