明治5年（1872年）１月、叙従六位。２月に東京中心部は大火災で焦土となっていた。再建には大蔵省の監督下に東京府が進めることとなったが、手法を巡り対立。４月には宮島誠一郎に大蔵省の暴走を阻止するため「国権」「民法」を左院において制定してほしい旨を伝えた。５月、東京府参事となる。その後、三島は府知事由利公正を説得、ところが由利は７月に岩倉使節団に加わるため免官。大蔵省建設局が主導することとなり、大蔵省大輔の井上馨と渋沢栄一が、岩倉使節団からの報告によるシカゴ大火の復興策を参考にしたレンガ造建築の計画を提唱。三島もこれに賛同し大蔵省土木寮の原口祐之らと着工、後に銀座煉瓦街となる。