I Moskva arbeidet hun også i et barnehjem eller barnehage (russisk: kalt etter at tyske og russiske fagforeninger overtok finansieringen), ledet av psykoanalytikeren Vera Schmidt. Barnehjemmet skulle blant annet ta seg av det store antallet foreldreløse etter første verdenskrig og den russiske revolusjonen. Josef Stalins sønn Vasilij (født 1921) skal ha vært et av barna der. Spielrein eksperimenterte med alternativer til disiplinering av de vanskelige barna, blant annet brukte hun tegning og lek i stedet for straff. Psykoanalytikeren Wilhelm Reich var blant utenlandske besøkende som ble imponert av metodene. Politikeren Lev Trotskij støttet psykoanalyse, men mest som et middel til å utvikle nyttige individer. I 1924 ble hun valgt til leder for det psykoanalytiske selskap i Russland. Barnehjemmet skal ha vært vanstyrt under Vera Schmidts ledelse og sterkt påvirket av politiske forhold. Alexander Luria publiserte en omtale av barnehjemmet i 1925 på tysk, og dette kan ha inspirert Anna Freud til å etablere Hampstead Child Therapy Course i London.