Alla fine dei suoi studi universitari tuttavia, Simonini si dedicò soprattutto alla chirurgia, vincendo per concorso un posto di allievo interno nella Clinica Chirurgica diretta dal professor Tansini, ove discusse la sua tesi sull'echinococcosi epatica e sul suo trattamento chirurgico, conseguendo la laurea con la votazione di 110 e lode. La sua tesi venne successivamente pubblicata sulla famosa rivista "“"Il Morgagni"”" nel 1892.