В Москве Барановский начал реставрацию собора Казанской иконы Божией Матери, выстроенного в память освобождения Москвы от польско-литовских интервентов ополчением Козьмы Минина и Дмитрия Пожарского в 1612 году. Реставрация не была закончена в нижней части здания (собор был снесен в 1936 году и воссоздан по его обмерам в 1993 году). В Охотном ряду им исследуется целый заповедный уголок древней столицы, включавший церковь Параскевы Пятницы, палаты Троекуровых и палаты князей Голицыных.
Работы проводились в середине 1920-х годов. Были готовы проекты реставрации церкви и голицынских палат. В натуре удалось осуществить лишь раскрытие архитектуры фасадов палат Троекуровых и реставрацию центрального ризалита дома Голицыных. Здесь наглядно был продемонстрирован уже примененный на реставрации Болдина монастыря метод восстановления уничтоженного архитектурного декора древних зданий по остаткам (хвостам) кирпича, сохранившимся в толще коренной кладки, путем их наращивания до стандартного размера. Это выдающееся открытие – «метод Барановского» – позволявшее с математической достоверностью воссоздавать подлинный облик памятников древнерусского зодчества, положило конец «романтической» реставрации в России. Вот уже почти целое столетие этот метод широко применяется в отечественной реставрационной практике как единственно научный.
В начале 1920-х годов Барановский разрабатывает предложения по созданию музея памятников русского деревянного зодчества под открытым небом на территории Коломенского. Став директором музея, он разыскивает по всей стране и свозит на территорию села уникальные деревянные постройки. Так здесь появились «медоварня», домик Петра Первого, проездная башня Николо-Корельского монастыря. Перевезена была также башня Сумского острога, восстановленная на территории музея-заповедника лишь шесть лет назад. Возвращается исторический облик и памятникам самого Коломенского.
Кроме этого в музее собираются предметы приказного делопроизводства и декоративно-прикладного искусства, монтируется иконостас с многочисленными иконами в храме Вознесения. Разрабатываются тематико-экспозиционные планы и организуются выставки историко-просветительского, патриотического содержания. Такая активность, нежелание поступаться принципами таили в себе немало опасностей и послужили впоследствии поводом к обвинениям ученого в аполитичности. Русофобия под маской борьбы с «русским шовинизмом» в конце 1920-х годов уже набирала силу.
