Тут він зробив проектування і підготовку до будівництва комплексу навчальних корпусів, серед яких: корпус фізико-хімічного інституту, корпус історичного і юридичного факультетів і Бібліотеки університету, анатомічний корпус і навчальний корпус для теоретичних кафедр і лабораторій медичного факультету, магніто-метеорологічна обсерваторія, астрономічна обсерваторія і Ботанічний сад. Споруди, котрі були створені архітектором Н. К. Толвінським, відрізнялися чітким розподілом приміщень, об'єднаними просторими вестибюлями, світлими аудиторіями, витончено строгими фасадами. Ці якості притаманні всім корпусам Новоросійського університету, автором яких він був.