В 1838 г. Воскресенский возвращается в Петербург и сразу получает место адъюнкта (при профессоре Соловьеве) химии в петербургском университете и инспектора в главном педагогическом институте. В следующем 1839 г. Александр Абрамович получил степень доктора. Он читает лекции в университете, в педагогическом институте, в институте путей сообщения, в инженерной академии, в пажеском корпусе и в школе гвардейских подпрапорщиков. В 1863-1867 гг. – ректор Петербургского университета. С 1867 г. – попечитель Харьковского учебного округа. В 1869 г. из-за разногласий с министерством по вопросам организации системы образования Воскресенский вышел в отставку.
Основные исследования Воскресенского посвящены изучению состава и свойств природных соединений. В 1838 г. им был установлен точный состав нафталина и хинной кислоты, описан открытый им хиноил, названный позднее хиноном, и установлена его брутто-формула. В 1841 г. открыл теобромин в бобах какао. Добыв образцы, тогда мало кому известных, русских, особенно донецких, каменных углей, Воскресенский с полной точностью установил их состав и этим показал, что можно использовать необходимые материалы, без привлечения иностранных.
Педагогическая деятельность Воскресенского заметно способствовала развитию отечественной науки. Вместе с Н.Н. Зининым создал школу русских химиков. Русские химические школы Менделеева, Бекетова, Меншуткина и другие имели своим истоком педагогическую работу А. А. Воскресенского, вполне заслужившего прозвище "дедушки русской химии".