Вскоре после защиты докторской диссертации В. В. Марковников в связи с переходом А. М. Бутлерова в Петербург стал заведующим лабораторией.
В мае 1869 года он был избран советом университета экстраординарным профессором, а в марте 1870 года – ординарным профессором по кафедре химии. В Казани В. В. Марковников оставался недолго. Уже в конце 1871 года он получил предложение совета Новороссийского университета занять кафедру химии.