Желая продолжить образование уже в качестве слависта, Иларион Семенович едет в Санкт-Петербург. Там в 1899 году он становится студентом Археологического института и вольным слушателем русско-славянского отделения Санкт-Петербургского университета, где знакомится со многими знаменитыми русскими учеными, такими как академики А.И.Соболевский, В.И.Ламанский и Ф.Е.Корш. Именно они, развивая его научные способности, помогают начать исследовательскую деятельность и опубликовать в российской академической печати первые труды молодого ученого.
В 1902 году, уже как состоявшийся филолог-славист, И.С.Свенцицкий защищает в Вене докторскую диссертацию у И.В.Ягича.
Более трех лет проработав хранителем фондов "Народного
дома" во Львове, И.С.Свенцицкий в 1905 году становится одним из
организаторов нынешнего богатейшего львовского Национального музея,
которому посвятил всю свою жизнь, являясь его директором вплоть до
конца 1952 года. 
Одновременно Иларион Семенович ведет преподавательскую деятельность. С 1913 года он доцент Львовского университета, в советское время - профессор, заведующий кафедрой славянской филологии, а с лета 1944 года еще и руководитель Отдела языкознания АН УССР во Львове.
До своей кончины, последовавшей 18 сентября 1956 года, И.С.Свенцицкий публикует в разных странах на нескольких языках свыше 600 работ, среди которых несколько десятков отдельных изданий, книг и брошюр.
