梁思成、林徽因夫婦從瀋陽回北平定居，起初在西直門思成的大姐家裡藉助了一段日子，不久搬入東城米糧衚衕。這條衚衕住著胡適、傅斯年、陳垣。後來他們嫌住房狹窄，又租居了北總布衚衕三號。三號是一套兩進的四合院，大大小小四十來間。它也在東城，靠近皇城根。院里栽著丁香、海棠和馬纓花樹，里院和外院隔著垂花門。里院客廳，通常的窗欞紙換成了更加透光的玻璃，陽光可以灑滿一地。梁啟超手書的對聯「清水出芙蓉，天然去雕飾」掛在牆上特別引人注目。西北向窗下的辦公桌很寬大，擱著林徽因喜歡用的毛筆和硯台，旁邊緊挨著書架，其間插滿中外文書籍。平時這裡很靜謐，很優雅。
瀋陽的家是簡單的，住入北總布衚衕三號，林徽因才真正成為家庭主婦。家裡僱用著兩個廚師、兩個保姆、一個車夫、一個專管書房的聽差。她不得不操持丈夫、母親、孩子及僕人們生活的瑣瑣碎碎。費慰梅說過，「她實際上是這十個人的囚徒」。（費慰梅著《梁思成與林徽因》）她在梁家是長嫂，在林家是長姐，常有弟妹們來吃住，有時不得不調整住房。她畫過一張床鋪圖，各個卧室共計安排了十七張床鋪，每張床鋪標明誰要來睡。她須準備十七套鋪蓋（還有個車夫得借宿別人家），更得準備他們的早點與茶水。
林徽因痛惜家務干擾了她製圖或寫文章，但一遇傭人請示，立即放下草圖或文章前來過問。有時她還要顧及三號之外的事情，陳媽報告隔壁住戶房頂上裂了個大洞，住戶自己修繕不起，求林徽因給房東說情。這個鄰居是早在乾隆年間就租起的老住戶，按租賃規矩交的仍是二百年前的房租價錢，三間房還是五十個銅板。林徽因哭笑不得，掏錢代鄰居付了修繕費。她與無能卻愛管事的母親相比，她儘管怕管事，但管得能幹，實際管得也不少。
一九三二年夏天林徽因又生了男孩，取名從誡，希望他步宋代李誡建築研究後塵。梁從誡誕生在協和醫院，福建老鄉林巧稚為他接生。至今醫院的檔案里還保存著林大夫手寫的英文記錄，上面印著從誡的小腳丫印。北總布衚衕三號里的梁從誡太小，除了記得院子樹木高大很多外，他不再留下旁的印象，甚至母親年輕時美麗容貌也模糊依稀得近於無。梁再冰稍大一些，對不少溫馨瑣事則記憶猶新。她生病時母親對自己悉心護理的印象尤其不能忘卻。從保姆房裡睡到母親卧室，她口乾而不宜多喝水，母親白天小滴小滴喂，夜間把小茶壺擱床頭，囑咐她實在難忍時小小抿一口。她每次抿茶，總見母親注視著她的動靜，林徽因為了女兒一夜無眠。
北總布衚衕三號並不總是溫馨的，異母弟林恆寄住的那些日子，家裡便瀰漫著尷尬的氣氛。林徽因母親心胸不寬，老人對林恆的不滿，臉面上不作一點掩飾。林徽因安撫無辜的小弟，讓他感受到姐姐關懷的溫暖，以彌補母親的欠妥。為一些瑣事，林徽因常常一天下來筋疲力盡。梁思成大姐的女兒住在她這裡，事先沒有告知她父母，引起大姐惱怒。大姐夜半找上門來要把女兒帶走，女兒哭著不願。大姐竟然說，你這麼喜歡往舅舅、舅母家裡跑，為何不向舅舅、舅母要學費？大姐不三不四的言語氣得林徽因說不出話，但林徽因又不能與她一般見識。大姐臨走還宣稱：女兒在這裡會染上激進的婚戀觀念，有人激進到連婚姻都不相信。這是含沙射影，諷刺常來梁家，又不願結婚的金岳霖。
三十年代社會激烈動蕩，林徽因、梁思成始終恪守不介入政治運動的信條，但是政治運動卻不能不波及到這個寧靜的院落。「一二?九」示威遊行的學生遭到軍警的追捕鎮壓，有的被打得奄奄一息。正在匯文中學上學的林恆參加遊行，十多小時過去了仍不見他回家。林徽因焦急地到處打電話探詢弟弟的下落，梁思成則開著汽車到一家家醫院，在受傷的學生中找尋，可是依舊不見林恆蹤影。直到半夜他們才得著消息，林徽因自己駕車到西城一個僻靜小巷把弟弟接了回來。北總布衚衕三號成了進城遊行學生的接待站和避難所，一個學生被大刀砍得血流滿面，林徽因連忙給他包紮急救。梁思成的五妹梁思懿最與林徽因談得來，她擔任燕京大學「中華民族解放先鋒隊」的大隊長，是遊行隊伍的領袖。梁思懿得知自己上了黑名單後，當晚跑到大哥大嫂家中。梁思成、林徽因都覺得五妹應該立刻逃離北平。林徽因連夜用火箝為她燙髮，給她戴上耳環，抹上脂粉，還在她身上套了件綢子旗袍。如此一裝扮，大學生剎時變成時髦的「少奶奶」。林徽因把「少奶奶」藏進小汽車，梁思成一路將其護送到火車站，送上南下的列車。臨別前交代好思懿，途中凶吉，用電報給他們報信，平安即發賀電，出事則是唁電。結果林徽因得到一封「恭賀弄幛之喜」的電文，三天的焦慮才石頭落地。
今日說的建築當年稱營造，四十年代後期梁思成創辦的清華大學建築系就叫營建系。
一九二九年朱啟鈐自費在北平建立了「中國營造學會」，它原是旨在研究建築文獻的學術團體，後由「學會」改名為「學社」，加強了建築實踐的考察。當時朱啟鈐自任社長，請學社成員、清華老校長周貽春專程赴瀋陽，動員梁思成、林徽因加入他的隊伍。梁思成起初很是猶豫，一面是不舍親手建起的東北大學建築系，另一面礙於朱啟鈐本人口碑不佳。
朱啟鈐是個老牌官僚，曾經官至國務總理，與趙秉鈞、陳宦、梁士詒一起擁戴袁世凱復辟，總攬登基大典事務，他們四個被時人稱為「四凶」，名聲狼藉。然而朱啟鈐還不失為一個有事業心的官僚，任職國會參議院期間，他經手修建中山公園，對古代建築發生了濃厚興趣。他偶然在南京的江南圖書館發現了宋代古籍李誡的建築著述《營造法式》，自此決心傾注財力和心血，將餘生獻給古建築研究的組織工作。他撰寫的《中國營造學社緣起》，認識到，「方今世界大同，物質演進。茲事體大，非依科學之眼光，作有系統之研究，不能與世界學術名家公開討論」。同時又深感中國古建築文獻大有絕滅之虞，亟需人才發掘弘揚。他創建學社，為的是「絕學大昌，群才致用」。
朱啟鈐這般深明大義、求賢若渴，梁、林夫婦經再三權衡，終於決定回到北平。朱啟鈐在天安門內故宮的一角，為學社找了十幾間西廡舊朝房作辦公用房。梁思成擔任學社的研究部主任，位在社長之下，眾人之上。林徽因的職務是校理。一九三二年營造學社又請劉敦楨任文獻部主任，偏重文獻研究，梁思成為法式部主任，重在實地考察。梁思成、林徽因實現了朱啟鈐的宏願，朱啟鈐則成就了梁林的事業。夫婦倆很是感激這位伯樂，梁思成在一九三四年出版的《清式營造則例》序言中特向他表示謝意：「若沒有先生給我研究的機會和便利，並將他多年收集的許多材料供我採用，這書的完成即使幸能實現，恐也要推延到許多年月以後。」話是梁思成所說，實為夫婦倆共同的心聲。林徽因不僅在實際研究中與丈夫默契合作，而且還執筆撰寫了統率全書的第一章「緒論」。
據林洙統計，營造學社在北平期間，除測繪故宮的重要建築六十餘處及市內的安定門、阜成門、東直門、宣武門、崇文門、新華門、天寧寺、恭王府外，還離開北平調查了一百三十七個縣市，調查古建築殿堂房舍一千八百二十三座，詳細測繪的建築二百零六組，完成測繪圖稿一千八百九十八張。（林洙著《困惑的大匠梁思成》）
林徽因生下兒子從誡後，身體明顯好了起來，力爭要與梁思成同行外出考察。五、六年時間裡，林徽因的足跡遍及六、七個省份，幾乎是不到一年就外出一次長途跋涉。她甚至還到了西北地區距甘肅不遠的耀縣，東南到了臨近福建的宣平。北京八大處，山西大同的華嚴寺、善化寺及雲岡石窟；太原、文水、汾陽、孝義、介休、靈石、霍縣、趙縣的四十多座寺廟殿閣，河北的正定隆興寺，蘇州的三清殿、雲岩寺塔，杭州的六和塔、金華的天寧寺、宣平的延福寺；開封的繁塔、鐵塔、龍亭；山東有十一個縣，包括歷城神通寺和泰安岱廟，以及西安的舊布政司署，陝西的藥王廟，處留下了林徽因的身影。這是一條十分漫長的行程。梁思成為《清式營造則例》寫序時特別說明：「內子林徽音在本書上為我分擔的工作，除『緒論』外，自開始至脫稿以後數次的增修刪改，在照片之攝製及選擇，圖版之分配上，我實指不出彼此分工區域，最後更精心校讀增削。所以至少說她便是這書一半的著者才對。」
他們在北方最後一次考察，也是最為輝煌的一次，數五台山木結構佛光寺的發現。西方的古代建築基本是石塊砌成，經得起風雨侵蝕，雷火毀壞，因此至今留存很多。中國房屋多以磚木構建，當時已不知是否還有唐代木構建築的存在。日本人曾揚言，要看這樣的建築只有去他們的奈良城。林徽因和梁思成立志要找到中國唐代的木結構建築，然而這又談何容易！舊中國沒有一份建築名錄，到全國各地去尋找，無異於大海撈針。然而，有志者事竟成，經過辛勞奔波，他們最終發現了珍貴的佛光寺。一九三七年初夏，梁思成、林徽因和學社同仁莫