為了挽救四朝古都僅存的完整牌樓街不因政治因素毀于一旦，梁思成與吳晗發生了激烈的爭論。不久，在文化部舉辦的文物界知名人士歐美同學聚餐會上，林徽因也與吳晗發生了一次面對面的沖突。她指著吳晗的鼻子大聲譴責：“你們真把古董給拆了，將來要后悔的！即使再把它恢復起來，充其量也只是假古董！”

從1930年到1945年，梁思成和林徽因夫婦走遍了中國15個省，200多個縣，考察測繪了古建筑物兩百余個，獲得了許多遠溯唐宋的發現，很多古建筑就是通過他們的考察得到了世人的認識并加以保護，像河北趙州石橋、山西的應縣木塔、五臺山佛光寺等。梁思成夫婦的工作為中國古代建筑研究奠定了堅實的科學基礎。林徽因還寫下了有關建筑方面的論文、序跋等二十幾篇，部分篇章為其與梁思成合著。 1948年年底，解放軍包圍了北平(現北京)。梁思成夫婦想到古城無數百年建筑可能毀于戰火，日夜不眠，寢食不安。1949年年初的一天，兩位解放軍拿著一張北平軍用地圖突然來到梁思成家，他們要求梁思成夫婦用紅筆圈出一切重要文物古跡的位置，以便被迫攻城時盡可能予以保護。這一舉動讓梁思成夫婦十分感動，隨即消除了對共產黨的疑慮。

北平解放后，林徽因受聘為清華大學建筑系教授，擔任《中國建筑史》課程并為研究生開《住宅概論》等專題課題。新中國成立后，林徽因和梁思成煥發出前所未有的工作熱情。梁思成創辦了清華大學建筑系，夫婦二人共同執教于建筑系。 1950年，林徽因被任命為北京計劃委員會委員，對首都城建總體規劃提出了具有建設性的意見。1951年，她擔任人民英雄紀念碑建筑委員會委員，承擔為碑座設計紋飾和花圈浮雕圖案的任務。1952年，她參加中南海懷仁堂的內部裝修設計，還參加在北京召開的亞洲及太平洋區域和平會議。 林徽因還十分關心傳統手工業的復興，為瀕臨停業的景泰藍、燒瓷等傳統工藝品設計了一批具有民族風格的新式圖案，并親自參加試制。1953年5月，北京市開始醞釀拆除牌樓，對古建筑的大規模拆除開始在這個城市蔓延。梁思成因提倡以傳統形式保護北京古城而多次遭到批判。目睹明清古城被野蠻拆毀，梁思成和林徽因夫婦撫磚痛哭，惋惜不已。時任北京市副市長的吳晗當時負責解釋拆除工作。為了挽救四朝古都僅存的完整牌樓街不因政治因素毀于一旦，梁思成與吳晗發生了激烈的爭論。不久，在文化部舉辦的文物界知名人士歐美同學聚餐會上，林徽因也與吳晗發生了一次面對面的沖突。她指著吳晗的鼻子大聲譴責：“你們真把古董給拆了，將來要后悔的！即使再把它恢復起來，充其量也只是假古董！”