Nach der Rückkehr wurde Starow mit seinem Projekt für ein Szlachta-Kadettenkorps 1769 Mitglied der Akademie der Künste.[1] Er arbeitete in der Akademie als Adjunkt-Professor und ab 1770 als Professor. 1771 heiratete Starow Natalja Grigorjewna Demidowa, Tochter des Unternehmers, Botanikers und MäzensGrigori Akinfijewitsch Demidow und Schwester der Frau des Akademie-Direktors Kokorinow.
1778 entwarf Starow einen Generalplan für Jaroslawl mit radial angeordneten Straßenzügen. Ebenso schuf er Generalpläne für Woronesch, Pskow und Jekaterinoslaw. 1790 erarbeitete Starow den Generalplan für den Aufbau der Stadt Nikolajew mit geraden Straßenzügen und regelmäßigen Wohnvierteln an der Mündung der Inhul in den Südlichen Bug. 1794 wurde Starow Adjunkt-Rektor der Akademie.
Starow wurde auf dem Lazarus-Friedhof am Alexander-Newski-Kloster in St. Petersburg begraben.
Werke
Troizki-Kathedrale im Alexander-Newski-Kloster, St. Petersburg