После смерти Н.Г.Рубинштейна и П.И.Чайковского Танеев оказался центральной фигурой музыкальной жизни как педагог, пианист (солист и в особенности великолепный ансамблист), дирижер, ученый и, главное, музыкант огромного кругозора, безупречного вкуса и человек высочайшей нравственной чистоты и ответственности. В период после 1905 он был одним из основателей Народной консерватории, учредителем и участником общества «Музыкально-теоретическая библиотека», сотрудником музыкально-этнографической комиссии при Московском университете и т.д. С начала 1890-х годов работал над изучением полифонии строгого стиля старых западных мастеров, поскольку считал, что именно освоение этих приемов и форм может обогатить в дальнейшем русскую музыку, которая в своем историческом развитии миновала период строгого стиля (в особенности желательным Танеев считал такой путь для русской духовной музыки, и сам сделал несколько опытов в данном направлении). Результатом его труда стало масштабное исследование Подвижной контрапункт строгого письма (18891906; издано в 1909) и незаконченное и изданное посмертно Учение о каноне.
Как композитор Танеев являлся признанным главой московской школы. В числе прочего много способствовал сближению петербургской и московской ветвей русской музыки (например, часто исполнял произведения Римского-Корсакова, Глазунова и других петербургских авторов в Москве и сам вошел в петербургский Беляевский кружок). В стиле Танеева ощутимо влияние Чайковского (особенно в ранних произведениях), а также опора на западноевропейскую классику (Бах, Бетховен).
Композиторское наследие Танеева велико по масштабам и разнообразно по жанрам, в нем представлены и опера (Орестея, первая опера зрелой русской школы на античный сюжет, поставлена в 1895), и симфония (четыре симфонии, среди которых наиболее интересна Четвертая, 1898), и оригинальная вокальная лирика (в том числе на стихи современников Танеева поэтов-символистов). Наиболее крупные достижения связаны с хоровыми, кантатными жанрами и камерными ансамблями. Танеев автор лучших русских вокально-симфонических произведений этого периода: лирической кантаты Иоанн Дамаскин на стихи А.К.Толстого (1884) и монументального полотна По прочтении псалма на стихи А.С.Хомякова (1915), а также превосходных отдельных произведений и циклов для хора без сопровождения на стихи русских поэтов, где блестяще применяется сложная полифоническая техника. То же можно сказать о его многочисленных ансамблях (около 20 сочинений: трио, квартеты, квинтеты), где особенно ясно ощутим строгий и возвышенный тип танеевского мышления, не лишенный при этом ни яркого драматизма, ни целомудренной лирики.
Умер Танеев в Москве 6 (19) июня 1915.
Танеев С.И. Материалы и документы, т. 1. М., 1952
Корабельникова Л. С.И.Танеев в Московской консерватории. М., 1974
Бернандт Г.Б. С.И.Танеев. М., 1983
Корабельникова Л. Творчество С.И.Танеева. Историко-стилистическое исследование. М., 1986