S.-L. ble i sin studietid sterkt knyttet til sin lærer Herman M. Schirmer og ble hans assistent ved hjemkomsten fra Berlin 1893. S.-L. var vel den arkitekt som mest konsekvent forsøkte å realisere Schirmers program for norsk arkitektur, og det er vanskelig å overvurdere Schirmers betydning for ham. Schirmer tok studentene med på de berømte studiereisene til Gudbrandsdalen for å studere eldre norsk byggeskikk, men hevdet også at det var i England inspirasjonen til en ekte norsk arkitektur måtte hentes. Schirmer mente at vikingene brakte sin trebygningskunst til Frankrike, der formene ble overført til stein, og deretter som den normanniske stil brakt til England. Dette er grunnen til at S.-L., som hadde fått god skolering i teglsteinsgotikk under sin berlinertid, i sin endelige plan for Vålerengen kirke (1902), tegnet en nyromansk huggensteinskirke med assymmetrisk plassert tårn. En annen felles holdning hos Schirmer og S.-L. var deres kamp for å få arkitektene akseptert som selvstendige skapende kunstnere. Dette arbeidet nedfelte seg både i skrift, tale og organisasjonsliv. Yngre arkitekters forening (YAF) ble stiftet i opposisjon mot det syn at arkitektene nærmest var en slags spesialingeniører som kunne ha organisatorisk fellesskap med andreingeniører.
En side av S.-L.s bevisst norsk-nasjonale holding finner vi i hans første store utførte bygning, den gullmedaljebelønte Norges paviljong på Verdensutstillingen i Paris (1900). Det var en stor dragestilspreget bygning, med mer direkte tilknytning til eldre norsk tømmerarkitektur enn den variant av stilen Holm Munthe hadde utviklet. Noe enklere er museumsbygningen for De Heibergske Samlinger, Kaupanger (1905). I 1907 ble S.-L. tilsatt som bygningsinspektør ved Universitetet i Kristiania. Han hadde da allerede i 1902 blitt bedt om å medvirke til å lage program for et zoologisk museum, og så fått dette som oppdrag i 1904. Fram til sin avskjed i 1924 var S.-L. ansvarlig arkitekt for de fleste av Universitetets store byggeoppdrag. Disse var foruten de naturhistoriske museer på Tøyen (1904-17), Universitetsbiblioteket (1913-22) og Universitetets nye aula (1911). Den sistnevnte oppgave måtte han dele med Harald Bødtker, som ble betraktet som ekspert på "den græske stil" som Universitetsledelsen forlangte, noe S.-L. ikke kunne sies å være. De øvrige bygningene er alle relativt tunge i sin karakter, materialet er huggenstein og grå puss. Det er solid, men nøktern arkitektur.
S.-L.s nøkternhet var en økonomisk realitet. Han bygde endog med besparelse i forhold til sine egne kostnadsoverslag, som dessuten i pris lå under andre arkitekters. Dette må være forklaringen på at han uten forutgående arkitektkonkurranser av Stortinget fikk alle disse oppdragene i en tid som ellers var dårlig for arkitektene. Dette skjedde riktignok etter heftig debatt. Resultatet var av S.-L., som i 1890-årene hadde stått fram som en av de fremste stridsmenn for arkitektstandens interesser, nå ble en meget kontroversiell person blant sine kolleger. S.-L. hadde fra sine unge år interessert seg for vern av fortidsminner og engasjerte seg sterkt i "palassrevolusjonen" i Fortidsminneforeningen i 1899. Han ble i 1904 bedt om å foreta de bygningsarkeologiske undersøkelser av Akershus slott i forbindelse med det gjenreisningsarbeid det var samlet inn store private midler til. Dette ble snart til et lønnet engasjement og et arbeid som opptok S.-L. i stor grad. Hans første restaureringsplaner ble fremlagt i 1908 og i revidert form 1910, og vakte enorm motstand, særlig blant kunsthistorikere og museumsfolk. Dette utviklet seg til en kontinuerlig feide, helt til S.-L. ble skjøvet ut av arbeidet med Akershus slott i 1922. Da hadde han på det nærmeste fullført sine bygningsarkeologiske undersøkelser, publisert 1924-25, med en oppsiktsvekkende ny tolkning av Akershusanleggets bygningshistorie som resultat. Dessuten hadde han foretatt omfattende reparasjoner av de fleste bygninger på slottet, gjenreist nordfløyen (1917) og rekonstruert Romerikstårnets hjelm. S.-L.s fremste våpendrager i Akershusstriden var Macody Lund, og da den såkalte "systemstriden" om Trondheim domkirke raste i årene rundt 1920 var rollene byttet. S.-L.s heftige engasjement på Lunds side gjorde ham ikke mindre omstridt enn før.
S.-L.s kvaliteter som arkitekt er ubestridelige, selv om den økonomiske disiplin han underkastet seg i sin byggevirksomhet gjør dette vanskelig å vurdere fullt ut. Men hans utstillings- og kirkearkitektur gjør ham til en fremstående representant for en retning innen de nasjonale bestrebelser i norsk arkitekturhistorie. Hans kvaliteter som bygningsarkeolog var førsteklasses, et faktum som kanskje er oversett på grunn av det rykte hans temperament og nådeløse polemiske stil skaffet ham.