Nel 1877 Cheyne ebbe l'opportunità di essere uno dei quattro assistenti che seguirono Lister presso il King's College Hospital di Londra, dove gli era stata assegnata la cattedra di chirurgia. Nel 1880 Cheyne venne promosso da assistente a chirurgo e due anni dopo pubblicò la sua prima opera: "Chirurgia antisettica: i suoi principi, pratica, storia e risultati".