Dopo questo periodo dedicato alla ricerca tornò a Firenze presso il professor Grocco avendo vinto prima il concorso per assistente effettivo e poi, l'anno successivo, nel 1909, quello di aiuto. La salute del suo Maestro cominciò però a mostrare i segni di una malattia molto grave che ne facevano prevedere la prossima fine. In questa fase Frugoni optò per la carriera ospedaliera vincendo nel 1914 il concorso per primario ospedaliero allo Arcispedale di Santa Maria Nuova in Firenze.