杨深秀于1880年应聘赴省城。当时，福建闽县人王仁堪任山西学政。王仁堪特聘杨深秀为太原府崇修书院山长。崇修书院原址即今省第一博物馆西小院，筹建于1865年（同治四年），1867年正式开学。生童来自晋中各县县学优等生。
七、书院协讲
此外，杨深秀还担任过省城令德堂书院的协讲。
令德堂书院创建于1883年（光绪九年）。于通省择诸生之高才者人内深造。令德堂与晋阳书院同为全省士子之最高学府，其原址为太原府署后之宝贤堂（今山西省实验中学），经张之洞奏准筹建，正式开办于1884年5月（光绪十年四月）。晋阳书院山长王轩，被特聘为令德堂书院之总校主讲（山长），杨深秀、杨笃、张铁生等均被聘为分校兼协讲。杨深秀于两书院中“讲《尚书》，主今文家言，极高谈雄辩之概，诸生课余请业，竟委穷源循循无倦”。
八、传播新思维
19世纪80年代的山西已开始改变闭塞的风气。张之洞于创立令德堂书院的同时，还下令购入南省出版的各种书籍。英人李提摩太以传教、赈灾为名，进入山西，张之洞聘他为顾问，设洋务局，展开建设。虽由于各种原因收效甚微，但总算开了风气，所有这些都为书院教学联系实际创造了一定条件。
杨深秀于讲经中，以春秋公羊学启迪学生，“勿迷溺于时文”。时文即八股文。勿迷溺于此者，即要从八股文中走出来，学习改制立法。有这些都使学生受到一定影响。太原之刘友风，榆次之刘奋熙皆其高材生。刘奋熙以进士人仕后，两袖清风，常以圣贤自学自励，且引天下事为己任。刘友风“虽习举子业，而究非专以举子业为心”，后编纂成《晋祠志》。二人皆有其师之遗风。
九、山西通志的修纂
在光绪《山西通志》的修纂中，杨深秀也付出了辛劳，有重大贡献。
修志的整个工作是在山西通志局的具体领导下进行的。总纂为王轩，分纂为杨笃、杨深秀、张铁生等。王轩日与杨笃、杨深秀诸人讨论通志之体例，定为六门。即：图、谱、考略、记、录等。6门又各详分为36类。此次修志在山西历史上是空前的。杨深秀担任《星度谱》2卷与《古迹考》8卷之分纂任务。
杨深秀所分纂的《星度谱》利用了当时天文、历法和地理方面的最新科学成就，他本人也有一定的创见。这既反映了他具有的较高科学水平，也体现了他的求实精神。
《古迹考》载于《通志》卷之五十。其主要内容是从上古之唐虞夏商周秦，以迄两汉魏晋宋元明清，在山西所建国都及城邑之考证。旁及宫室、祠字，陵墓及寺观等。《古迹考》又为《沿革谱》之姊妹篇。读过王轩所纂之《沿革谱》，山西之古今沿革，了然成竹在胸，深服其简明扼要。再读过杨深秀《古迹考》，山西各处古迹名区，更加粲然入目，有如更上一层楼而览无数之胜景。
十、返京
1886年（光绪十二年）冬，杨深秀离并返京，到刑部销假。1889年春，参加了会试，被取中贡士。接着参加殿试，被置于三甲。1895年中日甲午战争中国战败，杨深秀深为“甲午之耻”而愤恨而深思，“无由申”之。
1897年山东发生了德国强占胶东半岛的严重事件，杨深秀被实授为山东道监察御史。他第一疏就极言改革。疏云：
时势危迫不革旧无以图新，不变法无以图强。
十一、戊戌维新
1898年（光绪二十四年）春，他和康有为加强了联系，参加领导了保国会和戊戌维新变法运动。变法前夕，他首先上折，请定国是，明赏罚，指出：夫古今为政，未有东西未定，游移两可者。臣愚谓皇上，仍主守旧则已。若审观时变，必当变法。非明降谕旨，著定国是，宣布维新之意，痛斥守旧之弊，无以定趋向，而革旧俗也。
光绪帝根据此折，终于定下决心，向全国臣民下诏宣布变法。此后，杨深秀每在变法的关键时刻，或单独上折，或联合他人上折，提出指导性的政策建议、方法或步骤等。这些建议多为皇帝采纳，转成上谕颁行。在百余天中，杨深秀共上奏折计有17件之多。
1898年9月21日（八月初六日）慈禧太后发动政变，光绪帝被囚禁，康梁逃亡，变法遭到失败。杨深秀不顾个人安危，打算前往南苑，说服董福祥军反正，“动以忠义，俾救主上，反正，则新政大行”。可惜抓捕他的人已到，他从容就捕。在狱中，他高风亮节，激昂慷慨，于壁上留诗三首，以大义激励来者。其一云：
久拼生死一毛轻，臣罪偏由积毁成。
自晓龙逢非俊物，何尝虎会敢徒行。
圣人岂有胸中气，下士空思身后名。
缧绁到头真不怨，未知谁复请长缨。
十二、牺牲
杨深秀9月24日（六月初九日）被捕，三天以后，即被押到宣武门外菜市口（西鹤年堂药店附近）杀害，时年49岁。
