После окончания Московского университета Трофим Кононович некоторое время работал преподавателем в средних учебных заведениях: Промышленном училище, а также женской гимназии О. А. Виноградова. Интересна история и судьба Московского промышленного училища, которому Трофим Кононович посвятил часть своей жизни и преподавательской деятельности.
В конце XIX столетия профессора Московского технического училища (ныне Московский государственный технический университет имени Н. Э. Баумана) и Московского университета предложили создать в Москве Промышленное училище для подготовки «помощников инженеров по химической и механической части». 9 февраля 1880 года Московская городская дума приняла решение об учреждении Промышленного училища (МПУ), а его здание было заложено позже на Миусской площади. Занятия начались с 1 июля в арендованном помещении.
В МПУ собрался сильный преподавательский коллектив, многие преподаватели прошли школу МТУ и Московского университета. Помимо Трофима Кононовича Молодого в Промышленном училище преподавали такие видные ученые, как Дмитрий Иванович Виноградов, Борис Сергеевич Зернов, Карл Адольфович Круг, Оскар Августович Пешель, Николай Максимович Покровский, Василий Степанович Смирнов. Это предопределило бурное развитие нового учебного заведения, которое в 1918 году было преобразовано в Московский химический техникум (МХТ), готовивший практических инженеров.
В 1920 году на базе МХТ был создан Московский химико-технологический институт (МХТИ) имени Д. И. Менделеева. В 1992 году решением правительства России МХТИ был преобразован в Российский химико-технологический университет имени Д. И. Менделеева.
Одновременно в 1914 году Трофим Молодый устраивается лектором по физике научно-популярного отделения (факультета) Московского городского народного университета имени А. Л. Шанявского. К тому времени его научный руководитель П. П. Лазарев покинул Московский университет и организовал здесь свою физическую лабораторию. Трофим Молодый принимает самое активное участие в ее работе. В 1915 году молодой ученый переводится на должность преподавателя академического отделения народного университета. По воспоминаниям современников, «педагог он был превосходный, увлекался сам и умел зажигать слушателей и учеников».
Следует также отметить, что Московский городской народный университет имени А. Л. Шанявского, являвшийся негосударственным (муниципальным) высшим учебным заведением, существовавшим в Москве с 1908 года, представлял собой интересное явление в городской системе образования. Генерал русской армии Альфонс Леонович Шанявский, впоследствии ставший крупным сибирским золотопромышленником, завещал все свое состояние Москве на создание «подлинно народного университета, открытого для всех, независимо от пола, вероисповедания и политической благонадежности».
В народном университете преподавали известные ученые: академики Александр Кизеветгер, Михаил Богословский, Юрий Готье, Владимир Вернадский. В 1911–1912 годах в народный университет на преподавательскую работу пришла целая группа профессоров Московского университета.
В народном университете учились Сергей Есенин, Янка Купала, Николай Клюев, Сергей Клычков, Анастасия Цветаева.
В 1920 году Московский городской народный университет расформировывается, его академические отделения объединяются с Московским университетом, а научно-популяризаторские — с Коммунистическим университетом имени Я. М. Свердлова.
Трофим Кононович начинает преподавать в Первом Московском университете, где работает до конца своих дней. За 12 послереволюционных лет его вклад заметен и в делах организации науки. Говоря о научно-популяризаторской деятельности Трофима Кононовича, необходимо отметить, что в 1924–1929 годах он являлся членом редколлегии журнала «Искра» и редактором научно-популярной серии «Наука и техника». Активно занимаясь редакторской и издательской деятельностью, он одним из первых начал выписывать в Москву заграничные научные журналы, осуществлял издание «Известий Физического института при Московском научном институте», организованных в 1920 году П. П. Лазаревым.
Ряд исследовательских работ Трофима Кононовича, имевших большое научное значение, был посвящен фотохимии и рентгенохимическим процессам. Вспоминая о нем в своих мемуарах («Встречи с физиками»), «отец советской физики», академик, вице-президент АН СССР Абрам Федорович Иоффе подчеркивал: «По характеру это был чудесный человек — живой, веселый и деятельный. Обладал большими организаторскими способностями». Как мы увидим ниже, лучшие черты отца передались его сыну — Конону Трофимовичу.