w 1887 wraz z nominacją na profesora nadzwyczajnego objął kierownictwo tej Katedry. W tym samym roku uzyskał też doktorat filologii na Uniwersytecie w Dorpacie (na podstawie rozprawy Die Gliederung der altattischen Komodie). W 1890 uzyskał tytuł profesora zwyczajnego, w latach 1906–1908 pełnił funkcję dziekana Wydziału Historyczno-Filozoficznego Uniwersytetu Petersburskiego; wykładał ponadto życie i twórczość Adama Mickiewicza na Wyższych Kursach Żeńskich w Petersburgu, a w latach 1914–1916 przewodniczył Polskiej Radzie Szkolnej także w Petersburgu.
thumb|Tadeusz Zieliński na pocztówce z 1933 r.
W 1920 przeniósł się na Uniwersytet Warszawski, gdzie objął II Katedrę Filologii Klasycznej; w 1935 został mianowany profesorem honorowym tej uczelni (kierowanie Katedrą przejął Aleksander Turyn), ale wykłady z filologii klasycznej, kultury starożytnej i religioznawstwa kontynuował do wybuchu II wojny światowej. Prowadził badania naukowe – archeologiczne i filologiczne – m.in. we Włoszech, Grecji, Hiszpanii i Afryce Północnej, w 1922 kierował wieloosobową wyprawą naukową do Włoch.