Etter den russiske revolusjonen reiste hun i mai 1923 til Russland og regnet trolig med å kunne returnere til Sveits etter noen måneder som planlagt. Spielrein var den andre sovjetiske psykoanalytikeren autorisert av den internasjonale psykoanalytiske forening. I Moskva var hun fra september 1923 ansatt ved det statlige psykoanalytiske instituttet og var leder for institutt for barnepsykologi ved unversitetet i Moskva. Spielreins brede interesser inkluderte biologi (særlig Darwins og Gregor Mendels arbeid), noe som var i tråd med marxismen som mente at psykologisk vitenskap skulle bygge på biologi.