Отже, влітку 1913 р. Онацький переїздить до Сум, влаштовується у місцевій реальній школі, і знову з запалом віддається педагогічній роботі.
На основі закладу, який він очолював, згодом було створено Сумський краєзнавчий та художній музеї.
Ідея створення музею в Сумах виникла в Н.Х.Онацького на тлі революційних подій. У цих умовах вона набувала свого поступового розвитку, але її втілення залежало від наявності музейного матеріалу. Спочатку це була невелика кількість поодиноких предметів мистецтва і старовини, які стихійно находили до Сум протягом 1917–1918 рр. зі зруйнованих революцією і громадянською війною навколишніх садиб і маєтків.
На той час Н. Онацький , як представник системи народної освіти, був уведений до складу спеціальної комісії, яку очолював педагог П.П.Безсонов. Завдання комісії полягало в збиранні предметів мистецтва і старовини, зосередженні їх у приміщеннях місцевого театру. У 1919 р. в одному із сумських особняків, що нині відомий як пам'ятка архітектури під назвою "Будинок Сумовської", була виявлена частина регулярно складеного художнього зібрання знаного київського колекціонера Оскара Гансена, і Онацькому було доручено проведення роботи із систематизації і складання описів знайденого скарбу.
В тому ж році повітовою владою було прийнято постанову про створення художньо–історичного музею з наданням йому того самого приміщення, де було виявлено колекцію О. Гансена. Але це рішення не відразу і не повною мірою було виконано. Тільки 1 березня 1920 р. органами Наросвіти, під егідою якої створювався музей, Н. Онацького було призначено на посаду директора майбутнього музею.
Щодо музейного фонду і приміщення, то базовими для створення закладу на перших порах вважалися ті предмети старовини (близько тисячі одиниць), які надходили до Сум з регіону протягом 1917–1920 років і, за визначенням Н.Х.Онацького, музейного значення не мали. Не мав музей спочатку і приміщення. Тільки з передачею музею у 1921 р. колекції О. Гансена всі попередні музейні надходження сформувалися в систематичне науково обґрунтоване музейне зібрання, яке на кінець 1922 р. налічувало більше 8 тисяч одиниць збереження. Протягом перших кількох років музею поступово були передані три колишні банківські споруди, після сполучення яких між собою музей уже мав нормальні умови для подальшого розвитку закладу.
У 1928 році Н. Онацький створив при музеї першу в Сумах художню студію. За відсутності бюджетного фінансування протягом кількох років музею було дозволено здавати вільну площу в оренду під магазини і житло. Бюджетне фінансування розпочалося в 1925 році. Наприкінці 1922 р. було відкрито першу музейну експозицію, яку Н. Онацький висвітлив у місцевій періодиці. На початку 1927 р. роботу зі створення музею було завершено і на секції образотворчих мистецтв міськради заслухано доповідь Н. Онацького «Про стан Сумського округового музею». Можна припустити, що відбулося це на прохання директора музею. Як видно з резолюції по доповіді, рішення секції були спрямовані як на підтримку організатора музею, так і на подальший розвиток музейної справи в цілому.
Декілька лаконічних акцентів, що містить у собі резолюція, вказують на той факт, що на той момент уже складалися передумови майбутніх проблем Н. Онацького, пов'язаних з музейною діяльністю, які згодом перетворили його життя на драму. Йдеться про рекомендації щодо створення відділів революційного руху на Сумщині і виробничого, а також про організацію при музеї краєзнавчого гуртка. Саме ці питання фігуруватимуть пізніше в документах при звільненні Н. Онацького з музею.
В резолюції також йдеться про конкретну допомогу, яку необхідно надати музею з боку Президії міськради та інспектури Наросвіти: перевести на державний бюджет, підвищити зарплату науковцям, ввести додаткові штатні одиниці, ін.
Наприкінці 1927 р. вийшла друком брошура Н. Онацького «Сім років існування Сумського музею», в основу якої було покладено доповідь автора на секції образотворчих мистецтв Сумської міськради. Це чи не єдине архівне джерело про часи становлення музею, яке дивом дійшло до наших днів, проте об'єктом дослідження не стало і лише побіжною згадкою потрапило до деяких публікацій наприкінці XX століття.
З 1927 по 1931 роки ситуація навколо Н. Онацького ставала все більш драматичною. Після першого допиту в Сумському ДПУ в травні 1929 р. він через газету «Плуг і молот» у червні того ж року виступив із публічним покаянням з приводу колишнього короткочасного перебування в партії есерів (з березня 1917 по червень 1918) [23].
У заяві Н. Онацький обґрунтував свій вихід з партії есерів і повідомив: «...я вийшов з названої партії, порвав з нею ідеологічні і формальні зв'язки. З того часу я безперестанно працюю в галузі радянської культури і освіти...». Н.Онацький сподівався, що таким чином буде покладено край будь–яким політичним закидам на його адресу, але сталося так, що його заява стала початком енкавеесівської справи, до якої, починаючи з 1930 р., час від часу підшивалися доноси тих, хто спілкувався з ним по роботі і бував удома.
Політичного компромату в них не було, переважно описувалися різні бесіди з Н. Онацьким (йшлося про роботу директора музею і його уподобання), але для Н. Онацького почалося вже зовсім інше життя – життя під постійним наглядом, яке далі ставало все нестерпнішим. Наступні два роки для Н.Х.Онацького були сповнені принизливого таємного нагляду, який він постійно відчував і був вимушений ставати обережнішим у своїх спілкуваннях як у побуті, так і на роботі. Та головний негатив накопичувався в музейній справі, яка за десять років стала сенсом усього його життя. При цьому він намагався підкреслити, що його цікавить наука, а не політика. Своїх уподобань у науково-дослідній роботі він не приховував, і серія опублікованих у 1931 р. наукових розробок музейних фондів свідчить про прихильність до збирання і дослідження українського малярства, гутного скла, порцеляни, килимів і вишивок,етнографічних старожитностей – все це не могло не бути,за мірками ДПУ–НКВС, проявами «націоналізму».
Для цього достатньо навіть переліку публікацій Н.Х.Онацького: «Старовинні кахлі Сумщини», «Українська порцеляна», «Українське гутницьке шкло», «Межигірський фаянс». Про ситуацію, що склалася в музеї в цей період, Н.Х.Онацький розповів пізніше одному зі своїх нових колег по Полтавському краєзнавчому музею: "...погіршились умови життя і роботи. Почали навмисно ламати музей. Спочатку було завдання все базувати тільки на місцевому матеріалі, а потім у цьому побачили шовінізм. Я кілька разів їздив до Харкова, у Главнауку і навіть у ВУЦВК... спочатку... відстояв... кілька разів музей, правда, тоді був Скрипник і з ним ще рахувались. Далі я вже побачив – якщо не хочу бути на Соловках, краще мені самому швидше йти геть...".
У таких умовах Н. Онацький прийняв рішення про звільнення з музею за власним бажанням, а 30 грудня 1931 р. разом із членами комісії підписав акт про "передачу всіх музейних експонатів та звичайного інвентаря". Цей оригінальний документ є найцікавішим серед інших матеріалів з особистого архіву Н. Онацького – він не просто констатує наявність експонатів і музейного обладнання, а й розкриває у ситуацію, яка склалася на той момент навколо Н.Онацького і створеного ним музею.
Інформація, яку можна отримати завдяки цьому акту, виходить далеко за межі звичайного формального документа – аномальним е вже його початок: «….знов призначений директор Сумського Краєзнавчого музею В. Зубченко та директор Художньо-історичного музею Н.Х. Онацький...". Відомо, що організацію краєзнавчого музею в Сумах було розпочато у 1939 р. після створення Сумської області і першим його директором був не В. Зубченко. Таким чином, на початку акта зафіксовано конкретне завдання даної комісії, яке наприкінці документа подається як пропозиція і одночасно є суворим вироком музею: "Разом з тим Комісія знаходить потрібним у зв'язку з реорганізацією музею лишок музейних речей передати до Всеукраїнського єдиного державного музейного фонду, а срібні речі, що не мають музейного значення, слід реалізувати з метою підсилення спеціальних коштів, потрібних для реорганізації музею з художньо–історичного на краєзнавчий." Під "лишком" розумілось усе, що було не краєзнавчого профілю, у своїй більшості то були твори мистецтва, які складали основу музейного зібрання.
В указаному Акті ще одна деталь привертає увагу – серед 13 тисяч експонатів (13 груп збереження), переданих Н. Онацьким, комісія зафіксувала негативний стан тільки однієї групи – "реврух": «...948 речей... Серед експонатів цього відділу є певна частина матеріалів, що готувалися до різних виставок 1920–1923 років й на сьогодні не мають значення, а тому потребують виключення з інвентаря музею» [27]. Акт передачі музейних фондів та інвентаря став суворим вироком як музею, так і Н. Онацькому, який звільнився «за власним бажанням» 1 січня 1932 року.
Все життя Н. Онацького в цей період було підпорядковане подвижницькій діяльності зі створення Сумського музею, проте як обдарована натура він встиг реалізувати себе в різних сферах: мистецтвознавстві і археології, поезії та історії,педагогіці та громадському житті,чим сприяв інтенсивному розвитку культури на Сумщині. У кожній з цих сфер він завжди був на межі ризику: у будь яку мить його могли звинуватити в націоналізмі або формалізмі.
Так, у 1926 р. він очолив комісію зі встановлення першого в Сумах пам'ятника Т.Г. Шевченку за проектом відомого вже на той час скульптора, засновника українського скульптурного авангарду, уродженця Роменщини І.П.Кавалерідзе, який свого часу зазнав утиску за «формалістичні» пам'ятники. Н. Онацький як фахівець усвідомлював, що зображувальні засоби, які використовував скульптор, суперечили догмам «соціалістичного реалізму». Незважаючи на те, що в цей період уже починалися його особисті «політичні проблеми», він довів справу до логічного завершення.