В Гундуровку Станюкович приехал весной 1891 г., в разгар празднования пасхи. Сообщив Михайловскому об успехе его рукописи, он поинтересовался: «Что ещё написали?» Тогда Михайловский достал и начал читать готовые главы из повести «Детство Темы». Станюкович был в восторге, вызвался стать крёстным отцом нового литературного таланта и ввести его в писательские круги.

Станюкович явился с ещё одним предложением. Группа московских литераторов намеревалась купить у литератора Л. Е. Оболенского его захиревший журнал «Русское богатство», но не располагала наличными; Станюкович предложил Михайловскому принять участие в этом проекте и внести пай деньгами. Николай Георгиевич сумел достать денег, перезаложив своё имение), и с 1 января 1892 г. «Русское богатство» перешло в руки новой редакции, причём официальной издательницей его числилась теперь Надежда Валериевна Михайловская. В первых трёх номерах обновлённого журнала напечатана была повесть «Детство Тёмы», подписанная псевдонимом «Н. Гарин». Повесть была очень благожелательно встречена и читателями, и критикой. Не меньший успех имела книга очерков «Несколько лет в деревне», печатавшаяся с марта 1892 г. из номера в номер в журнале Русская мысль. Автор сразу выдвинулся в первый ряд писателей своего времени. Однако успех не вскружил ему голову. Он не захотел встать на путь писателя-профессионала и до конца своих дней оставался «практиком этой жизни».

Бесконечные разъезды, изыскания, экспедиции оставляли ему мало времени для литературного творчества, он часто писал в дороге, урывками, «на облучке». Однако в этом была и своя положительная сторона. Именно тесная связь с жизнью питала творчество Михайловского, придавая ему неповторимое своеобразие. Значительную часть его литературного наследия составляют очерки — нескончаемый ряд художественных зарисовок из окружающей автора жизни, яркое и сочное изложение непосредственных впечатлений, нередко с публицистическими отступлениями. Беллетристический элемент более выражен в рассказах, но и здесь в основе сюжета всегда лежит какой-либо реальный факт.

Несмотря на пристрастие Михайловского к «малому жанру» очерка и рассказа, наибольшую литературную славу принесли ему не они, а цикл автобиографических повестей (составляющих, по выражению Горького, целую эпопею). Уже в 1893 г. появилось продолжение «Детства Тёмы» — повесть «Гимназисты». В 1895 г. издана была третья часть — «Студенты». Над четвёртой повестью этого цикла («Инженеры») Михайловский работал с 1898 г. и до конца своих дней.

Продолжение инженерной деятельности (1891—1895 гг.)

Уже в 1891 г. Михайловский вернулся к своей любимой работе инженера, руководил работами на участке «Челябинск — Обь» Западно-Сибирской железной дороги. Всё лето он провёл на изысканиях, лишь ненадолго выезжая для обработки поисковых материалов в Челябинск (здесь размещалось управление Западно-Сибирской железной дороги и жила семья Михайловского). К этому времени относятся первые заметки Михайловского, публиковавшиеся в провинциальной прессе (о проблемах развития железнодорожного дела).

Именно Михайловский выбрал место под строительство первого железнодорожного моста через Обь. По первоначальному проекту Транссибирская магистраль должна была пересечь Обь в районе старинного села Колывань, но Михайловский выбрал другое место, несколько южнее — у села Кривощёково. Впоследствии он так объяснял своё решение: