Lasciata Berlino, Virchow assunse a Würzburg, con l'aiuto di alcuni personaggi di spicco, in particolare l'ostetrico Friedrich Wilhelm Scanzoni von Lichtenfels, la prima cattedra di anatomia patologica in Germania, appositamente creata per lui. Fu qui che, allontanatosi da preoccupazioni politiche, trascorse 7 anni particolarmente felici e prosperi: iniziò i suoi studi di antropologia e pose le basi per la successiva fondazione della patologia cellulare. Intuì infatti che una teoria cellulare che postulava la formazione di cellule da altre cellule e non da materiale amorfo, avrebbe potuto ampliare gli orizzonti della medicina e dare una nuova visione dei processi patologici. Curò inoltre un annuario tedesco raffigurante i progressi della medicina. Nel 1852 il governo bavarese incaricò Virchow di effettuare una ricerca sulle origini della carestia nella zona dello Spessart, data l'ottima conduzione della precedente ricerca in Slesia.