Etter bryllupet arbeidet Lyche som lærer ved Nissens Pikeskole, der han allerede i studietiden hadde undervist blant annet i norsk og tysk. Som fast ansatt lærer underviste han også i engelsk og religion, og han foretok flere reiser i Europa for å styrke sine språkkunnskaper ytterligere. Da Hartvig Nissen ble ekspedisjonssjef for skolevesenet i 1865 ble Lyche og Johan Carl Keyser bestyrere og medeiere i skolen; Nissen fortsatt formelt som medbestyrer til 1872, da han ble etterfulgt av Bernhard Pauss i skolens leder- og eiertriumvirat. Den yngste av Christiane og Einar Lyches to sønner, Henrich Biørn Lyche (1863–1936) ble selv lærer ved Nissens Pikeskole.