Początkowo wzniesiona przez Sempera siedziba Politechniki mieściła także uniwersytet.
Od 1855 Semper był profesorem architektury nowej politechniki i między innymi dzięki wielu swoim uczniom – często także uznanym architektom – uzyskał międzynarodową sławę. Dzięki profesorskiej pensji sprowadził rodzinę z Saksonii do Szwajcarii. W latach 1864–1866 zaprojektował dla króla Bawarii Ludwika II Teatr Richarda Wagnera w Monachium, który nie doczekał się jednak realizacji.
W latach 60. XIX w. dyskutowano w Wiedniu nad tzw. sprawą muzeów, czyli możliwością przeniesienia rozproszonych w różnych miejscach eksponatów z cesarskiej kolekcji do nowych gmachów. Semperowi zlecono opracowanie projektu gmachów muzealnych przy wiedeńskim Ringu. W 1869 zaprojektował olbrzymie forum cesarskie, które jednak nie zostało zrealizowane w tej formie. Przed zamkiem Hofburg powstały natomiast na podstawie jego planów dwa gmachy muzealne i teatr. W 1871 Semper przeniósł się do Wiednia, aby nadzorować realizację budynków. Ponieważ stale dochodziło do konfliktów z przydzielonym mu architektem , w 1876 Semper wyjechał z Wiednia. W następnym roku zapadł na zdrowiu. Zmarł w 1879 w czasie podróży do Włoch.