В 1914 году Сергиевская заканчивает епархиальное училище и начинает учительствовать в школе села Тырышкино Томской губернии. Случайно она узнала об открытии в Томске Сибирских высших женских курсов (в университеты в то время женщин не принимали) и в 1915 году поступила на естественное отделение физико-математического факультета. Но путь в ботанику для юной девушки оказался непростым. В первой трети XX века научный бум переживала химия. Этому способствовали открытия радиоактивности, получения первых радиоактивных элементов, безграничные возможности синтеза органических веществ. Разумеется, Лида Сергиевская также хотела стать химиком. Но на курсах она услышала лекции В. В. Сапожникова и была покорена ботаникой.
В.В. Сапожников познакомил ее с Крыловым. Весь облик пожилого ученого, его окладистая седая борода, высокий лоб, негромкий уверенный голос располагал к слушанию, вселял новую веру в незыблемость науки, ее безграничность и возможную причастность к этой науке каждого, кто вложит силы и умение. Растительный мир представлялся большой книгой знаний, где есть затаенные страницы, которые предназначены только для нее одной. Ботаника для молодой женщины стала целью жизни, прибежищем, где все ясно, незыблемы истины, четки задачи и виден результат. Ботаника требовала пунктуальности, аккуратности, усердия, настойчивости, а эти качества у молодой поповны были в избытке. Как вспоминала сама Лидия Палладиевна: «Обаятельность личности П. Н. я испытала на себе самой. Моя первая встреча с П. Н. в Гербарии университета, когда я училась на IV курсе Сибирских Высших женских курсов, произвела на меня такое сильное впечатление, что, выйдя от него, я твердо решила быть ботаником, а не химиком, как до этого предполагала». Ее исключительное трудолюбие, увлеченность ботаникой, стремление к порядку и систематизации привлекли внимание Порфирия Никитича, он находил, что Лидия Палладиевна была бы очень полезна в качестве штатного сотрудника Гербария. Однако сразу, после того как Лидия Палладиевна окончила курсы, осуществить это не удалось. Около года она работала старшим мастером ботанического цеха мастерских учебных пособий при Томском губсовнархозе. После революции естественно-научные пособия стали очень большой редкостью. Ранее эти пособия поступали из Вятских земских мастерских или из Одессы. Разрушение связей привело к тому, что пособий не стало, а именно в эти годы требовалось в кратчайшие сроки решить вопрос об образовании населения. Поэтому каждый сибирский регион решал эту проблему самостоятельно. Работы было много — от оформления учебного демонстрационного гербария до изготовления чучел животных и птиц и театральных декораций.
Только в 1921 году П. Н. Крылов добился выделения для Гербария штатной должности младшего хранителя коллекций, на которую была принята Л. П. Сергиевская. С этого времени она стала незаменимой помощницей Порфирия Никитича в его научной деятельности и выполняла огромную работу по оформлению всех поступающих из экспедиций материалов.
У Л. П. Сергиевской, как и ее научного руководителя, не было классического высшего образования. Все знания по ботанике, систематике, биологии она получала на лекциях В.В. Сапожникова. В Гербарии университета сохранилась зачетная книжка – она слушала курсы по анатомии, морфологии, систематике споровых и высших растений. Но большинство знаний она получила от своего учителя, кроме того она много времени посвящала самообразованию. Читать лекции и заниматься со студентами она не стремилась. Все свои силы она направила на приведение гербарных коллекций в полный порядок.
К этому времени гербарные коллекции достигли 80 тыс. листов. Это прежде всего материалы 50 экспедиций, организованных П. Н. Крыловым, а также других коллекторов, передавших свои материалы в Гербарий. Лидия Палладиевна стала хранителем этой огромной коллекции, освободив своего учителя от трудной и кропотливой работы. Вот как она сама писала об этом сорок лет спустя: «В дореволюционный период учета коллекций не производилось, и цифра, приведенная выше, является ориентировочной. Но всякое дело требует учета, иначе не видно, что сделано. Приступая к работе в Гербарии, я тотчас же поняла, что необходимо учесть все научные материалы. По мере обработки и приведения в порядок всех коллекций Гербария и организации новых отделов я подсчитала количество листов и видов во всех отделах Гербария, на что потребовалось 20 лет. Для каждого отдела была составлена инвентарная книга и подведен итог, сколько в этом отделе имеется семейств, родов, видов и листов. И стало удобно, приятно и легко назвать точную, а не ориентировочную цифру». Я думаю, что эта фраза много говорит о целеустремленности, упорстве и преданности Лидии Палладиевны гербарному делу. Вот уже почти сто лет эти книги лежат на видном месте и, действительно, за несколько минут можно выяснить наличие интересующих видов в любом из 7 основных отделов Гербария. Более того, для каждого отдела составлен список коллекторов, составлен список экспедиций ботаников Томского университета. С гордостью Лидия Палладиевна пишет, что «собранный на обширной территории Западной Сибири богатейший материал, над коллекционированием которого трудились 400 человек, опубликован во «Флоре Западной Сибири», содержится в образцовом порядке, являясь доступным для общего пользования, сравнения и дальнейшего более углубленного изучения».
В 1927 году выходит первый том «Флоры Западной Сибири», в котором она уже выступает полноправным соавтором. В том году ей было тридцать лет. По современным меркам она в этом возрасте относилась бы к молодым ученым. Далее ежегодно выходят выпуски «Флоры…», а в 1930 году их вышло два.
С 1925 года возобновилась экспедиционная деятельность П. Н. Крылова. И в каждой поездке его сопровождала Лидия Палладиевна. «Ни преклонный возраст, ни пошатнувшееся здоровье не были тому препятствием, — вспоминала Сергиевская о той поре. — Он говорил: «Если не поеду путешествовать — не выживу». Природу Крылов считал лучшим курортом, получая в ней зарядку для зимней работы. Весь зимний период он жил мечтой о предстоящем путешествии. С марта месяца начиналась подготовка к экспедиции. Ремонтировалось снаряжение, заготавливалось необходимое продовольствие, в том числе любимые П. Н. ржаные посоленные сухари, размер которых не превышал 3 см длины и 2 мм толщины».
Вместе с Сергиевской они совершили 4 экспедиции по Западной Сибири и приграничным территориям с Казахстаном. В 1930 году вместе с Сергиевской он совершил большую поездку по Восточной Сибири. Несмотря на интенсивную работу по завершению «Флоры Западной Сибири», планы П. Н. Крылова простирались дальше, он считал ее только первым проектом на пути изучения флористических богатств Сибири. Уже в то время он считал своевременным приступить к изучению флоры юга Восточной Сибири. Возглавить эти исследования он поручил Л. П. Сергиевской.
