О его редкой энергии свидетельствовало, например, то, что, учась на историко-филологическом факультете Петербургского университета, он находил силы и время для обучения живописи в Императорской Академии художеств, занимался вместе с Репиным. Они даже программную работу писали на одну и ту же тему — «Воскрешение Христом дочери Иаира». В художественном решении Репина при сохранении реалистической трактовки эта тема получила оттенок религиозно-мистического звучания, Поленов же придал ей более жанровую окраску. Оба справились блестяще, были награждены зарубежными поездками. В наши дни их монументальные дипломные полотна находятся в экспозициях центральных музеев страны — картина Репина — в Государственном Русском музее, Поленова — в Научно-исследовательском музее Российской академии художеств.
Василий Поленов всецело был предан искусству, реалистическим традициям. О времени обучения в академии он говорил: «Вот моя духовная родина — лучшее место на планете… Там я провел лучшие годы моей жизни». Такую же атмосферу художник стремился создать в пейзажной мастерской Московского училища, давал ученикам творческую свободу.
К середине 1870-х годов Василий Дмитриевич был уже достаточно широко известен, о чем свидетельствует, например, тот факт, что во время Русско-турецкой войны в 1877 году он являлся официальным художником при штабе наследника на болгарском фронте военных действий. В следующем году он вернулся в Москву. Большой известностью пользовалась его картина «Московский дворик», выполненная в духе не только русской реалистической живописи, но и вполне в русле искусства Саврасова.
Воспитанники пейзажной мастерской с нетерпением ждали появления преподавателя. Они уже знали творчество своего нового наставника, поскольку незадолго до того на Московской передвижной выставке был представлен его пейзаж, изображающий летний день — солнечный, яркий. Автор этого произведения предпочитал работать звучными, чистыми красками, изображал синие тени, что особенно оценили и Коровин, и Левитан, так как подобная манера — отражение непосредственного впечатления от природы, точная передача цвета на пленэре — была им особенно близка.
Поленов очень деликатно и бережно отнесся к преподаванию в мастерской, ни в чем не разрушая принципов и методов преподавания прежнего ее главы. Его ученики все так же много писали и рисовали с натуры, всецело следовали руслу реалистического искусства. Однако, как любой самобытный художник и успешный педагог, в руководство пейзажной мастерской Поленов привнес новые черты — это внимание к современной западноевропейской живописи и длительность работы над пейзажной картиной. При этом он нередко повторял юным пейзажистам: «Представьте, что именно сейчас вы пишете самую главную лучшую свою картину, и работайте соответственно».
Когда пришло время первой встречи учеников с новым наставником, все собрались в натурном классе, расставили мольберты, заняли места. Вошел Василий Дмитриевич, из принесенного с собой свертка достал восточную ткань и череп лошади, из которых составил натюрморт, дал задание — написать этот натюрморт после работы над живой моделью. Многие из юных художников недоумевали, а, например, для Константина Коровина поставленная задача, напротив, оказалась интересной и понятной.
Недаром уже в период учебы его взгляды на искусство во многом пересекались с взглядами и Саврасова, и Поленова, а новаторский творческий метод, прослеживающийся уже в его ранних работах, дал впоследствии исток стилистическому направлению — русскому импрессионизму. Коровин вспоминал об этом, описывая работу над одним этюдом и свой разговор с художником Евграфом Сорокиным, пригласившим Константина на свою дачу. Тогда Сорокин попросил его помочь закончить пейзаж, который писал с натуры. Коровин вспоминал, что, посмотрев на его работу, сказал:
— Не так. Сухо, мертво…
— Правду говоришь. Не вижу я, что ль. Третье лето пишу. В чем дело, не понимаю. Не выходит. Никогда пейзажа не писал. И вот, не выходит. Ты попробуй, поправь.