Только 2 октября 1740 года прибыли на Камчатку для участия в плавании Беринга и Чирикова к берегам Северной Америки Стеллер и Делиль де ла Кройер. Крашенинников, поступив в распоряжение Стеллера, передал ему материалы наблюдений, дневники и помощников.

Академическое собрание, установив большие познания Крашенинникова в естественной истории и принимая во внимание хорошие отчёты об исследовании Камчатки, постановило оставить его при Академии наук для совершенствования в науках. Молодой учёный приступил к работе в Ботаническом саду при Академии наук.

В 1745 году в ответ на прошение Крашенинникова о предоставлении ему звания адъюнкта Академическим собранием «было решено предписать ему, чтобы он взял себе для разработки какую-то тему по естественной истории и, закончив как можно скорее, представил коллегии профессоров, чтобы они могли лучше судить о его успехах». Уже через четыре дня Крашенинников представил работу по ихтиологии и 25 июля 1745 года получил звание адъюнкта натуральной истории и ботаники, продолжая работать в Ботаническом саду, которым заведовал профессор И. Г. Сигезбек (1685—1755), а после увольнения того из Академии наук (1747) фактически возглавил это учреждение.

Крашенинникову было предложено приступить к разработке материалов по исследованию Камчатки. Ему была передана рукопись Стеллера, который, возвращаясь в Петербург из экспедиции Беринга, умер в Тюмени в 1745 году.

11 апреля 1750 года Крашенинников был избран академиком и профессором «по кафедре истории натуральной и ботаники», став первым русским учёным, преподававшим эту науку. В июне 1750 года назначен ректором Академического университета и инспектором Академической гимназии при Академии наук.

В течение нескольких лет Степан Петрович обрабатывал материалы своих исследований и готовил рукопись о Камчатке. Одновременно с этим в 1749—1752 годах он изучал флору Петербургской губернии. Закончив обработку камчатских полевых материалов, подготовив оба тома к изданию и работая над предисловием, учёный скоропостижно скончался 25 февраля 1755 года. Похоронен был Крашенинников на кладбище Благовещенской церкви.

В 1988 году прах исследователя перезахоронен с упразднённого в XVIII веке кладбища у Благовещенской церкви на Васильевском острове на Лазаревское кладбище в Санкт-Петербурге.