Hay constancia de que estas cátedras funcionaron hasta 1838 con el Dr. Manuel Espinosa como profesor.

Esto sin embargo aplazó sus estudios y se cree que debería haberse graduado como médico a más tardar en el año 1846, pues en esa época la carrera de medicina ya duraba seis años, pero por diversas circunstancias, Villavicencio no se doctoró sino hasta 1858, cuando tenía 36 años.

Su diario de viaje lo presentaría en un informe dirigido al Presidente Vicente Ramón Roca.

Ahí comunicó sus observaciones en la provincia de Napo sobre la geografía y la historia natural.

Similar frustración encontraría Luis A. Martínez que los expresaría, años más tarde en sus escritos titulados "Camino al oriente".

Por otro lado, expulsaría a los jesuitas en 1852, debido en parte al anticlericalismo de la época.

Por esta razón, ese mismo año Urbina le nombraría gobernador de la provincia oriental.

Probó la ayahuasca, una planta alucinógena que le provocó primero sueños placenteros y luego terroríficos.

La ayahuasca era utilizada a menudo por los yachag y los sabios indígenas para contactar con los espíritus ancestrales.

Tal vez por ello regresó a Quito en busca de un puesto fijo que le diera los medios para escribir una "Geografía del Ecuador", obra que ya tenía esbozada, habiendo dibujado varios mapas geográficos muy primitivos.

En aquella Academia se encontraban las principales figuras de la intelectualidad y política de Ecuador como Gabriel García Moreno, Mariano Cueva, Rafael Carvajal, Pablo Herrera, Sebastián Wisse, William Jameson.

En sus años finales participaría en el Congreso Nacional como diputado siempre cercano a los liberales, por lo que García Moreno no lo tomaría en cuenta durante su gobierno.

Su obra es rica en ilustraciones que tienen un valor histórico importante porque reflejan la cultura decimonónica en Ecuador, así como el estado de la naturaleza y ruinas arqueológicas durante ese tiempo.

Su obra fue criticado por Richard Spruce en 1861 por algunas limitaciones, aunque esto no impidió que sea el único mapa geográfico que utilizado en Ecuador durante esa época, para la instrucción pública hasta que apareció el realizado por Teodoro Wolf, y posteriormente el famoso mapa de Enrique Vacas Galindo, ya en los primeros años del siguiente siglo.