I 1682 vendte Kuhnau tilbake til Leipzig og fikk to år etter en stilling som organist i Thomaskirken. I 1701 overtok han etter Johann Schelle som thomaskantor, en stilling han hadde til sin død. Fra samme år hadde han også embedet som universitetsmusikkdirektør. Flere av hans elever ble komponister, blant andre Johann David Heinichen og Christoph Graupner.