Окончив Школу гвардейских подпрапорщиков и кавалерийских юнкеров, Цемиров 17 июня 1854 года поступил в лейб-гвардии Павловский полк и 30 августа 1855 года произведён в подпоручики. Во время Крымской войны 1853—1856 года в составе полка участвовал в охране побережья Балтийского моря на случай возможной высадки англо-французского десанта. С 10 марта 1859 года занимал должность старшего адъютанта штаба 2-й гвардейской пехотной дивизии, 30 августа 1861 года произведён в поручики, 19 мая 1863 года — в штабс-капитаны и принял участие в подавлении восстания в Польше 1863 года.