C. praktiserte som arkitekt i Bergen fra 1855 og i Kristiania 1858–72. Begge steder var han også lærer ved tegneskolen. Fra 1872 og frem til sin død var han leder for gjenreisningsarbeidet ved Trondhjem Domkirke. Gjennom en årrekke fra 1858 var C. knyttet til Forening til norske Fortidsminnesmerkers Bevaring i det han etter oppdrag reiste rundt i landet og gjorde oppmålinger, særlig av middelalderkirker. Han ervervet seg gjennom dette arbeidet et godt kjennskap til eldre norsk bygningskunst og ble derfor en selvfølgelig autoritet på området restaurering av middelalderske minnesmerker. Han fikk tidlig slike oppdrag og det var middelalderens kirkerom han ville eksponere. Dette førte til at senere tiders innredning ble kastet ut som eksempelvis i Kinsarvik kirke der han også tegnet et helt nytt inventar. Av og til kunne arbeidene omfatte utvidelse som i Ullensvang der han flyttet en middelalderportal til et nytt vesttårn.
Svært ofte tegnet C. restaureringsplanene men overlot til andre å lede selve utførelsen. Slik gjorde han det med Håkonshallen, der Peter A. Blix og senere Adolf Fischer sto for den daglige ledelse. Det samme var tilfelle med Voss kirke der Giovanni Møller var byggeleder.
C. tegnet i slutten av 1860-årene en særpreget gruppe kirker i en stavkirkeinspirert nygotikk og foregrep dermed tendenser i norsk kirkearkitektur fra 1890-årene. Disse kirker har som fellestrekk et forhøyet midtskip med store lysåpninger, en slank indre søylestilling slik at hoved- og sideskip virker som ett rom, og sakristi og dåpsrom som stikker ut som to "ører" fra koret eller skipets østre del. De fleste har ett vesttårn unntagen Hauge kirke i Lærdal som har to og Borgund nye kirke som har en beskjeden takrytter. Borgund nye kirke ligger kloss inntil stavkirken samme sted og må oppfattes som et tidlig eksempel på tilpasningsarkitektur samtidig som den antagelig er prototypen for den her omtalte gruppe kirker. En variant uten det forhøyede midtskip er Tustna kirke. C.s siste arbeid som kirkearkitekt er Årstad kirke i Bergen, en nøktern nygotisk korskirke i huggen sten.
C.s hovedverk er restaureringen av Trondhjem Domkirke. Hans møysommelige rekonstruksjoner er en kunstnerisk og intellektuell prestasjon av rang. Han startet med oktogonen som sto ferdig i 1877, fortsatte med langkoret frem til 1890 og ved hans død var også tverrskipet, nytt hovedtårn og de nedre deler av vestskipet fullført. De arkitektoniske hovedelementer er basert på rekonstruksjon ut fra bygningsarkeologiske spor, mens de dekorative i større grad er fritt utformet. Ornamentikken særlig i langhuset er gjennom gjentagelser av funne ornamenter gitt et mer uniformt preg enn det middelalderens kirker rimeligvis hadde.
Ettertiden har sett på C. og hans generasjon som noe brutale representanter for et stilenhetssyn i restaureringsspørsmål. Det er imidlertid vel så stor grunn til å legge vekt på den vitenskapelige samvittighetsfullhet som ligger i rekonstruksjonsarbeidene.
