В 1902 году Швейцер был назначен профессором теологического колледжа Св. Фомы, а через год стал его директором. Помимо чтения лекций, Швейцер играл на органе и занимался научной работой. Главный теологический труд Швейцера — «Вопрос об историческом Иисусе» (1906), в нем Швейцер отверг попытки модернизировать Иисуса или отказать ему в историчности. Швейцер подчеркнул эсхатологический характер миссии Христа и усмотрел в его страданиях средство достижения Царства Божия на земле.
В то же время Швейцер стал крупнейшим специалистом по творчеству Баха, биографию которого он издал в 1908 году (Баху была посвящена его докторская диссертация по музыковедению, защищенная в Страсбурге тремя годами позже). Швейцер рассматривал Баха как религиозного мистика, чья музыка соединяла текст с «истинными поэмами природы». Его книга опровергла «педантический взгляд на музыку Баха, якобы интеллектуальную и суровую», писала Розалин Турек, «но отклонила и романтическую сентиментальность, с которой Баха привыкли исполнять».
Швейцер являлся крупнейшим экспертом по конструкции органов. Его книга на эту тему, вышедшая в 1906 году, спасла множество органов от неоправданной модернизации. Несмотря на достижения в области философии, теологии, музыковедения, Швейцер чувствовал себя обязанным исполнить клятву, данную самому себе в возрасте 21 года. Считая себя в долгу перед миром, Швейцер тогда решил заниматься искусством и наукой до 30 лет, а затем посвятить себя «непосредственному служению человечеству». Статья о нехватке врачей в Африке, прочитанная им в журнале Парижского миссионерского общества, подсказала Швейцеру, что надо делать. «Отныне мне предстояло не говорить о Евангелии любви, — объяснял он позже, — но претворить его в жизнь».
Оставив работу в 1905 году, Швейцер поступил в медицинский колледж Страсбургского университета, возмещая расходы на обучение за счет органных концертов. В 1911 году он сдал экзамены.
Весной 1912 года Швейцер отказался от преподавания в Страсбургском университете, а также от чтения проповедей в церкви Св. Николая. Ему нужно было время для работы над дипломом и к тому же для подготовки к предстоящей поездке в Африку.
