1928年8月，林徽因与丈夫梁思成前往东北大学任教。梁思成任建筑系主任，林徽因任教授。从此那后，林徽因的工作重心逐渐由文学转向建筑领域，并最终成为中国第一位女性建筑学家。

任教东北大学建筑系，是林徽因从事建筑事业的第一次尝试。她除了教授美术课和建筑设计外，还开设了一门把西洋和中国建筑史融为一体的课程。不过，“九一八事变”让东北大学的教学难以继续，再加上林徽因此时患上肺病，他们夫妇最终决定离开沈阳，前往北平治病。

时间不长，中国营造学社决定聘请梁思成担任法式部主任，林徽因任校理和参校。当时，营造学社是一个私立机构，创始人朱启钤曾在北洋政府担任代理国务总理等职，他下野后，创办了中国营造学社，专门研究中国古代建筑。

从1932年夏天开始，梁思成便带领学生对古建筑进行考察研究。不过，此时的林徽因并没有一起外出，因为她当时已怀有身孕。虽然不能跟随丈夫去实地考察，但林徽因还可以用另一种方式参与、支持丈夫的事业，即撰写建筑论文或著作。

他们夫妇二人于1932年共同撰写了《平郊建筑杂录》。当时林徽因在开篇中这样写道：“这些美的存在，在建筑审美者的眼里，都能引起特异的感觉，在‘诗意’和‘画意’之外，还使他感受到一种‘建筑意’的愉快……无论哪一个巍峨的古城楼，或一角倾颓的殿基的灵魂里，无形中都在诉说，乃至于歌唱，时间上漫不可信的变迁；由温雅的儿女佳话，到流血成渠的杀戮。他们所给的‘意’的确是‘诗’与‘画’的。但是建筑师要郑重郑重地声明，那里面还有超出这‘诗’与‘画’以外的‘意’存在。”

林徽因以优美的文笔和富有创造性的文字，对枯燥的古建筑进行委婉的描述，把科学考察报告写得像散文一样具有可读性。没认识梁思成之前，林徽因就喜欢文学，爱好写诗。和梁思成结婚后，在从事建筑科学研究之余，她不忘文学创作。1931年4月，林徽因的第一首诗《谁爱这不息的变幻》以“徽音“为笔名，发表于《诗刊》第二期。以后几年中，她又在《诗刊》《新月》等杂志先后发表了几十篇作品，那首流传广泛的代表作《你是人间的四月天》便写于此期间。

不过，因为对古建筑的逐渐热爱，林徽因慢慢将工作重心由文学转向建筑。同年，她再次发表了《论中国建筑之几个特征》：“因为后代的中国建筑，即便达到结构和艺术上极复杂精美的程度，外表上却呈现出一种单纯简朴的气象，一般人常误会中国建筑根本简陋无甚发展，较诸别系建筑低劣幼稚……外人论著中国建筑的，尚极少好的贡献，许多地方待我们建筑家今后急起直追，搜寻材料考据，作有价值的研究讨论，更正外人的许多隔膜和谬解处。”

林徽因的论述解释了她和梁思成为什么不利用自己的专业去做工程、做设计，轻松快速赚钱。当时北平只有两家中国人开办的建筑事务所，以他们二人的留学背景，做这样的事情轻而易举。不过，最终他们却选择了冷门的中国古建筑作为研究对象，可见他们对古建筑的爱之深沉。

如果说，文学是林徽因的挚爱，那么，建筑则是她毕生都无法割舍的“最爱”。1932年8月，儿子梁从诫出生不久，林徽因便迫不及待地加入营造学的考察队伍。她和丈夫一起跋山涉水，风餐露宿，辗转于穷乡僻壤、荒郊野外，开始对中国的古建筑进行详细考察，也为她后来成为著名的建筑学家打下了坚实的基础。