Еще шла война, когда Мезенцев с энтузиазмом и огромным творческим жаром включился в работу по восстановлению разрушений. В первые послевоенные годы один за другим выросли на месте руин созданные им железнодорожные вокзалы в Харькове, Смоленске, Витебске, Ярцеве, Бородине. С особым воодушевлением работал он над проектом вокзала для Горок Ленинских.
В торжественном строе архитектуры вокзалов, сооруженных на месте недавних боев, в конкурсных проектах памятников героям и героическим событиям Великой Отечественной войны нашли творческое воплощение высокие патриотические чувства народа-победителя. Высотные здания столицы послужили подтверждением новых созидательных возможностей советского народа. За проект высотного дома на Лермонтовской площади в 1949 г. Мезенцеву присуждена Государственная премия СССР.
Борис Сергеевич возглавлял большие авторские коллективы, проектируя и руководя строительством исключительных по значимости и сложности объектов. Беззаветная преданность архитектуре, эмоциональность и темперамент одаренного мастера объединили вокруг него архитекторов самых различных творческих индивидуальностей, придавая коллективу единую направленность. У него учились и вокруг него группировались не только студенты, но и архитекторы разных поколений. Его преподавательская деятельность трансформировалась в школу мастерства.
Много сил отдал Борис Сергеевич городу, в котором протекала его творческая жизнь. В столице по его проектам выстроены кроме высотного здания на Лермонтовской площади здание милиции на Петровке, 38, здание для Академии наук СССР с характерным куполом, Дворец тяжелой атлетики.
Строя в Москве, проектируя для Москвы, он всегда думал обо всем городе. Каждое задание расширялось его мощным творческим темпераментом и широким градостроительным мышлением до решения крупных градостроительных задач — площади, городской артерии, всего города. Даже аспирантский проект театра был, по существу, предложением по реорганизации Пушкинской площади. Высотное здание на Лермонтовской площади — одна из семи вертикальных доминант в силуэте города, а площадь перед ним предлагалась в развитие хоровода площадей, создающих архитектурные акценты главной кольцевой магистрали столицы. С 1951 г., в течение 10 лет возглавляя авторский коллектив магистральной мастерской института Моспроект, он руководил проектированием и застройкой крупнейшего нового градостроительного массива столицы — Юго-Западного района, ставшего пионером послевоенных градостроительных преобразований, определивших будущее Москвы. Эта работа исключительна и по масштабу и по значимости: развитие жилищного строительства Москвы на свободных территориях, освоение полносборного домостроения, метода непрерывных потоков, монтажа «с колес», создание новых микрорайонов с полным культурно-бытовым обслуживанием.
В 1960 г. признанный зодчий был включен в авторскую группу по проектированию комплекса Дворца Советов на Ленинских горах вместе с ведущими советскими архитекторами А. В. Власовым, И. И. Ловейко и М. В. Посохиным. В 1963 г. после смерти А. В. Власова он возглавил Управление по проектированию Дворца Советов. Талантливая разработка проекта стала серьезным вкладом в развитие советской архитектуры.
С момента организации в 1964 г. ЦНИИЭПа зрелищных и спортивных сооружений Борис Сергеевич — его первый директор и творческий руководитель. В мастерских института собрались многому научившиеся у него, ставшие теперь маститыми, а тогда молодые мастера архитектуры — Е. Г. Розанов, М. П. Бубнов, В. П. Давиденко, М. П. Константинов, В. Н. Шестопалов и другие. Наступил новый и очень плодотворный период его деятельности. Под руководством Мезенцева и при его непосредственном творческом участии было разработано множество индивидуальных проектов, созданы значительные правительственные здания, театры, санатории, составлены типовые проекты, по которым выстроены Дворцы культуры, клубы, кинотеатры, спортивные корпуса, бассейны, административные и культурно-просветительные здания.