Nel 1886 Escherich pubblicò una monografia, frutto degli intensi studi sperimentali in laboratorio, sul ruolo dei batteri intestinali nella fisiologia della digestione del bambino; il lavoro lo consacrò come il più importante batteriologo in campo pediatrico. Nel 1890 pertanto Escherich succedette a Rudolf von Jaksch (1855-1947) come professore straordinario di pediatria e direttore della clinica pediatrica di Graz, e quattro anni più tardi fu promosso professore ordinario. Durante la permanenza a Graz sposò Margaretha Pfaundler, figlia del fisico Leopold Pfaundler von Hadermur.