Za zasługi wywiadowcze Siemionow został tajnie przyjęty do RKP(b), a następnie został oficjalnie funkcjonariuszem Razwiedupra. W lutym 1922 w Moskwie i Berlinie ukazała się propagandowa broszura jego autorstwa pt. Wojennaja i bojewaja rabota Partii socyalistow-riewolucyonierow w 1917-18 gg.. Od początku czerwca tego roku uczestniczył w procesie pokazowym przywódców eserowskich, składając przeciwko nim zeznania.
Od listopada 1922 pracował w Gławelektro Najwyższej Rady Przemysłu Ludowego. We wrześniu 1923 powrócił do służby w Razwieduprze z zadaniem wykradzenia z Niemiec informacji technologicznych dotyczących elektromechaniki. Pod koniec 1924 powrócił do ZSRR, otrzymując ponownie pracę w Gławelektro. W jej ramach odbywał delegacje do Niemiec, kontynuując działalność wywiadowczą. W kwietniu 1925 objął funkcję dyrektora Moskiewskich Zakładów Lotniczych. Na początku 1927 został doradcą komisji wojskowej przy Centralnym Komitecie Komunistycznej Partii Chin. W kwietniu tego roku skierowano go do Chin, gdzie działał pod kryptonimem „towarzysz Andriej”. Po nieudanym przewrocie komunistycznym powrócił w styczniu 1928 do Moskwy. Wkrótce objął funkcję zastępcy szefa 2 Oddziału (Agenturalnego) Razwiedupra. W maju 1929 trwała dyskusja nad wykluczeniem go z WKP(b), ale udało mu się wybronić.