В мае 1923 года он принял предложение занять кафедру Священного Писания Нового Завета и должность ординарного профессора богословского факультета Софийского университете. Николай Никанорович прибыл в столицу Болгарского Царства 11 июля и остался там до самой кончины, получив возможность продолжить научную работу. Вместе с ним в Софии работали и многие его бывшие ученики. В 1929 году он стал дописным членом Болгарской академии наук. Он читал также лекции в Свято-Сергиевском православном богословском институте в Париже, являлся куратором Русского христианского студенческого движения в Болгарии.
Всего за свою жизнь Н. Н. Глубоковский написал около сорока крупных работ и множество статей. Великий русский библеист скоропостижно скончался 18 марта 1937 года от болезни почек. Отпевавший его в Софийском кафедральном соборе митрополит Софийский Стефан в прощальном слове назвал Н. Н. Глубоковского «величайшим экзегетом, ‹…› любящим и верным сыном Церкви, могучим столпом Православия».
К концу XIX − началу XX века русская библеистика достигла наивысшего развития. Изучение Священного Писания было направлено на органичное сочетание церковной и святоотеческой методологии в исследовании библейского текста, с одной стороны, и в привлечении в русле этой методологии новейших западных фактологических разработок. Однако наряду с положительным раскрытием библейско-богословского учения русским ученым пришлось решать проблему апологетического плана, выражая свое отношение к ставшему популярным к концу XIX столетия на Западе «историко-критическому методу». Этот метод получил в русской науке название «отрицательной библейской критики», поскольку предполагал изучение Священного Писания на основе ряда нецерковных предпосылок, первой из которых было отрицание богодухновенности библейского текста и изучение Библии как обыкновенного человеческого литературного произведения. Задачей метода было выделение «подлинных» и «неподлинных» текстов Писания, их датировка и оценка. Аргументируя свои построения, отрицательные библейские критики выдвигали смелые (хотя зачастую — нелепые) гипотезы и предположения, но при этом делали попытку досконально рассмотреть библейский текст в историческом, филологическом, археологическом и других контекстах, что выставляло их исследования привлекательными в научном плане. К концу XIX века «историко-критический метод» пополнился еще одним априорным постулатом — что библейская история как Ветхого, так и Нового Завета развивается по гегелевской схеме: «тезис — антитезис — синтез».
В области Ветхого Завета появилась теория Графа-Велльгаузена, утверждавшая, что «истинная» история израильского народа была эволюцией от язычества, как и у прочих народов («тезис»), через выступление пророков, учивших о Господе (Ягве) как Едином Боге («антитезис»), до появления в период вавилонского плена священников, предложивших монотеистический культ Господа-Ягве («синтез»). Во второй половине XIX — начале XX века в русской библейской науке появились серьезные аналитические труды профессоров епископа Михаила (Лузина; 1830–1887), протоиерея Николая Елеонского (1843−1910), Владимира Петровича Рыбинского (1867−1944), Павла Александровича Юнгерова (1856−1921), а также Дмитрия Сергеевича Леонардова (1871−1915), в которых выявлялись как ложные предпосылки, так и несостоятельные выводы этой и подобных теорий.
В области Нового Завета отрицательную критическую теорию предложила новотюбингенская (баурова) богословская школа в лице Ф. Х. Баура (1792−1860), Д. Ф. Штрауса (1808−1874), А. Ричля (1822−1889) и А. фон Гарнака (1851−1930), которые попытались перенести гегелевскую схему на почву истории ранней церкви. В результате их построений представлялось, что изначальному органическому христианству, видевшему во Иисусе из Назарета только Мессию («петринизму»), стало противостоять движение, возглавляемое св. апостолом Павлом («паулизм»), исповедавшее Христа как Сына Божия. Результатом «борьбы» стал синтез этих учений в лице св. ап. Иоанна Богослова. В данной схеме св. ап. Павел представлялся не верным учеником Христовым, а исказителем Его учения, сделавшим крайние выводы из Его проповеди под влиянием разного рода иудейских и эллинистических воззрений.
Деятельность Н. Н. Глубоковского по изучению богословия св. ап. Павла была направлена как на положительное раскрытие павлова учения по существу, так и на апологетическое выявление несостоятельности указанных отрицательных воззрений.
В 1897 Н. Н. Глубоковским была защищена докторская диссертация «Благовестие святого апостола Павла по его происхождению и существу», которая стала ядром громадного одноименного исследования в трех книгах общим объемом 2350 страниц. В этом капитальном труде Н. Н. Глубоковский, полемизируя с бауровой школой, показывает, что учение ап. Павла, расщепленное отрицательными критиками на множество якобы различных идей, на самом деле представляет собой целостную систему и имеет своим источником учение Господа Иисуса Христа. По каждому спорному пункту русский ученый излагает точку зрения отрицательной критики, и демонстрирует, что для объяснения учения апостола Павла как «исключительно человеческого» критике приходится или преувеличивать смысл и значение тех текстов и выражений из иудаизма или эллинизма, которые приводятся как основа павловых писаний, или преуменьшать достоинство и содержание посланий апостола. Путем всесторонней экзегезы Н. Н. Глубоковский доказывает, что в большинстве случаев приводимые в качестве «исходных» тексты поняты в источниках неправильно и имеют иной смысл. Систематизировав учение апостола Павла, он показывает, что между богословием апостола и его мнимыми «источниками» лежит глубокая пропасть. Однако основная ценность этого труда — не в его полемической части. На каждой странице труда автор раскрывает перед читателем тонкости и нюансы богословия св. ап. Павла, показывает исторический, религиозный и философский контекст не только деятельности святого апостола, но и жизни ранней Церкви. По обилию фактического материала этот труд представляет собой богатейшую сокровищницу и до сих пор остается актуальным и востребованным.
В последующие годы Н. Н. Глубоковский продолжил изучение богословия св. ап. Павла в рамках христианской трилогии: «Благовестие христианской свободы в Послании св. ап. Павла к Галатам», «Благовестие христианской святости в Послании св. ап. Павла к Евреям» (рукопись объемом 3000 стр., до сих пор не издана) и «Благовестие христианской славы в Апокалипсисе».
Н. Н. Глубоковский занимался также исследованиями Евангелий и книги Деяний. Кроме дореволюционных лекций по Новому Завету в СПбДА (они сейчас готовятся к публикации в Издательстве Свято-Владимирского братства в Москве), его перу принадлежат две работы, написанные в эмиграции: «Евангелия и их благовестие о Христе-Спасителе и Его искупительном деле» (1932), где он он решает синоптическую проблему, и «Святой Лука, евангелист и дееписатель» (1932), в которой он видит в спутнике апостола Павла Луке автора Евангелия и книги Деяний.
Другим направлением деятельности ученого было составление подробного текстологического комментария на церковно-славянский и русский переводы Евангелий. Поводом к этому послужило обращение в 1892 году обер-прокурора Святейшего Синода К. П. Победоносцева к ректорам духовных академий с просьбой дать анализ неточностей славянского и русского переводов Нового Завета; в СПбДА это было поручено сделать Н. Н. Глубоковскому. С 1892 по 1897 год он подавал замечания и поправки на тексты всех четырех евангелий. Рукописный объем труда составил более тысячи страниц, причем в особом экземпляре Нового Завета с широкими полями поправки были сделаны почти к каждому стиху Евангелий.
Уважительное отношение Н. Н. Глубоковского к Славянской Библии выражено в одноименной статье, написанной в 1932 в эмиграции в Софии. Он особо останавливается на достоинстве древнегреческого текста Септуагинты, с которого был сделан перевод на церковнославянский язык. Ученый высказывает смелую по тем временам мысль о том, что разночтения греческого перевода Семидесяти и традиционного масоретского текста обусловлены не переводческими проблемами первого и не текстологическими погрешностями второго, а могут быть объяснены тем, что они восходят к двум различным редакциям древнееврейского текста. Поэтому-то в Септуагинте находит явное выражение «персоналистический универсальный мессианизм», столь хорошо соответствовавший проповеди об Иисусе Христе в ранней Церкви, тогда как в масоретском тексте ученый видит уже «националистически-мессианскую» окраску. Отсюда Н. Н. Глубоковский делает вывод об «особой религиозно-научной важности» Славянской Библии как «почтенного свидетеля византийско-греческого оригинала» текста Ветхого Завета. Предположение Н. Н. Глубоковского о разных «текстуальных типах» подтвердилось текстологическим анализом кумранских библейских рукописей (найденных в 1947–1952 годах и датируемых III–I веками до Р. Х.). Указанный анализ позволил Ф. М. Кроссу и еще ряду исследователей выделить по крайней мере три редакции древнееврейского текста (палестинскую, александрийскую, вавилонскую), существовавших до Рождества Христова.