徐志摩走了，林徽因还得继续自己的事业。
1932年夏，林徽因又生了个儿子，取名从诫，期望孩子长大后能取得如宋代建筑大师李诫一样的成绩。儿子的降生仿佛给林徽因带来了好运，她的身体逐渐好转。此后数年中，梁思成和林徽因多次深入晋、冀、鲁、豫、浙各省，掘断壁残垣，聚集吉光片羽，实地勘测了百余处古代建筑，有些古迹远在深山，二人带着考察队披荆斩棘。
世人多论林徽因的文学才华，其实她在建筑研究领域成就更大。她坐火车经过山西榆次，在窗口无意一瞥，便察觉到远处的雨花官非同寻常。后来的考察结果证实，它建于唐末宋初，其风格糅合了唐宋之长，在中国建筑史上具有划时代的意义。
另外，“赵州桥”的现也得益于林徽因。某石桥最先采用的“圆弧拱桥技术”，屡见于历史文献，究竟在何处却不得而知，林徽因与梁思成到河北考察，无意听到一童谣唱到“赵州的桥，应州的塔……”林微因心想，应州塔是古迹，在河北应州已经得到证实，那么赵州桥是不是古迹呢，夫妻二人迅速赶往河北省赵县，果真现了赵州桥——安济桥，梁林夫妇二人欣喜万分，随即对赵州桥进行详细的考察，绘制出《阿北赵县安济桥困》，并写成论文表在营造学社的《汇刊》上，从此赵州桥便闻名世界。
梁思成思维严密，行事稳重，但在文采上显然逊于夫人。梁思成起草的文稿，都是经林徽因润色后才表。两人合作表了《沦中国建筑之几个特征》、《平郊建筑杂录》，《晋汾古建筑调查纪略》等有关建筑的论文和调查报告，给中国古建筑研究留下了丰富的文献与图片。
在事业上林徽因可谓是相当敏锐，不过情感上却有点迷糊，像个长不大的孩子，对金岳霖便是如此，金岳霖曾题“梁上君子、林下美人”的对联赠与梁思成、林徽因夫妇，是林家常客，梁思成曾经回忆林徽因的单纯：我们住在东总布胡同的时候，老金就住在我们家的后院，但另有旁门出入。可能是1932年，我从宝坻调查回来，徽因见到我哭丧着脸说，她苦恼极了，因为她同时爱上了两个人，不知怎么办才好。她和我谈话时一点不像妻子对丈夫谈话，却像个小妹妹在请哥哥拿主意。