Em 1920 foi nomeado para o cargo de diretor do Ginásio Paranaense e Escola Normal, onde lecionou Pedagogia e Psicologia. Neste período, Lysimaco foi o primeiro educador brasileiro a implantar o método para a medida da idade e capacidade mental dos alunos do curso primário. Também, Lysimaco foi o primeiro educador a trazer e a implantar o método e o material de Maria Montessori, em 1923.
Neste mesmo ano, é solicitado pela Liga Pedagógica Brasileira de Ensino para traçar o plano de Reforma no Ensino Normal. Depois de um profundo estudo sobre a questão, Lysimaco escreve suas “Bases Educativas para a Organização da Nova Escola Normal Secundária do Paraná”, plano este avaliado pela Liga Pedagógica como um dos mais notáveis dentre todas as organizações do Ensino Normal.

Também em 1923, fundou na Escola Agronômica o Patronato Agrícola, instituição destinada a dar assistência escolar e profissional aos menores carentes do Paraná.
Em 1925 foi nomeado pelo Governo do Estado do Paraná para o cargo de Diretor Geral da Instrução Pública, no qual reorganizou o ensino primário, tornando o Paraná uma referência nacional de educação. Em 1931 é nomeado para reger as Cadeiras de Organização e Tráfego das Indústrias, Contabilidade Pública e Industrial, Direito Administrativo, Geologia Econômica e Metalurgia da Faculdade de Engenharia. Neste ano, Lysimaco foi um dos principais articuladores da criação do Instituto de Química do Paraná, da Escola Superior de Veterinária e também da Associação Brasileira de Educação, esta última, concretizada juntamente com os insignes professores Heitor Lyra da Silva, Everardo Backheuser e Barbosa de Oliveira.
Além da área educacional, Lysimaco destacou-se como industrial da erva-mate. Representou o Paraná internacionalmente nas discussões sobre o tema e realizou pesquisa completa sobre as condições climáticas e pedológicas de produção e as técnicas de plantio.
Em 1927 foi nomeado pelo governo do Paraná para representar o Estado no convênio dos cafeeiros e no ano seguinte assumiu a Secretaria da Fazenda, Indústria e Comércio. Mesmo na crise financeira e de crédito que se encontrava o estado, teve a habilidade técnica necessária para sanear a economia e criar o Banco do Estado do Paraná (posterior Banestado), instituição esta privatizada em 2001. Lysimaco foi à Europa e obteve o crédito oferecendo sua responsabilidade pessoal, já que o estado não possuía crédito algum. Sobre este episódio, o economista brasileiro Gomes Machado fez a seguinte citação em um telegrama: “Ao distinto amigo apresento meus sinceros cumprimentos tão honesta solução. Que Deus vos conserve preciosa saúde para continuar vigorosamente, grande obra de restauração financeira de seu grande e belo Estado. Oxalá sirva os seus ensinamentos às gerações futuras as vossas desassombradas atitudes desenvolvidas dentro de tão elevado caráter, energia férrea e reconhecida modéstia. Que o Estado do Paraná por seus homens, saiba agradecer tão ilustre filho”.
Por ocasião da Revolução de 1930, Lysimaco deixa a Secretaria de Fazenda e volta à Cátedra. Em 1941, recebe um telegrama do então presidente Getúlio Vargas com a sua nomeação para Diretor da Caixa Econômica Federal do Paraná, função que exerceu até falecer.

Outra atividade na qual se destacou foi a siderurgia. Desde 1911, Lysimaco era um profundo conhecedor do solo e subsolo brasileiros. Em 1931, lança-se com entusiasmo na luta pela criação da Siderurgia Nacional, percorrendo os estados de Goiás, Minas Gerais, Rio de Janeiro, São Paulo, Santa Catarina e Paraná. Sem interesses de ordem pessoal, encaminhou, influiu e batalhou pelo registro legal de centenas de jazidas. É autor de um projeto de Siderurgia Nacional aprovado na época pelo Estado Maior do Exército.