Nach den Reisen arbeitete Lönnrot weiter in Kajaani als Arzt und heiratete 1849 die 20 Jahre jüngere Maria Piponius, mit der er zwischen 1850 und 1860 5 Kinder bekam, von denen wiederum 4 früh starben. Die Universität Helsinki rief ihn 1854 als Ersatz für M. A. Castrén als Professor für finnische Sprache und Literatur ein. Dort war er 9 Jahre bis zu seiner Pension im Jahre 1862 tätig und hielt Vorlesungen über das Kalevala und die Finnische Sprache. Seinen Lebensabend verbrachte Lönnrot in seiner Heimatstadt Sammatti. Dort arbeitete er an einem liturgischen Gesangbuch und einem finnisch - schwedischen Wörterbuch. Das Wörterbuch stellte er mit seinen Mitarbeitern nach jahrelanger Arbeit 1880 fertig.

Am 19. März 1884 verstarb Elias Lönnrot im Alter von 81 Jahren in Sammatti.