Junto con Dostoyevski asistió a las reuniones secretas del Círculo de Petrashevski.En 1857, regresó a las Tian Shan, explorando el interior de esta cordillera hasta entonces desconocida.Al año siguiente, publicó la primera descripción sistemática de las Tian Shan.Semiónov también se interesó por las estadísticas e hizo todo lo posible para hacer avanzar esta disciplina en Rusia.Varios de sus descendientes, entre ellos un hijo, Andréi Semiónov-Tian-Shanski, continuaron su trabajo y llegaron a ser científicos notables.
Estudio para el cuadro
Sesión solemne del Consejo de Estado
, una obra de 1901 de
Iliá Repin
.
