Les domaines de recherche de Sylvain Caron touchent à la musique française sous la 3e République (1871-1939), à la musique religieuse et aux rapports entre interprétation, analyse et expression. Son enseignement se partage entre l'harmonie, le contrepoint, la fugue, la mélodie française, les relations entre musique et symbolisme, et à l'approche comparative entre musique et beaux-arts.

Ses enseignements se concentrent autour de l'orgue, du clavecin, de la musique d'ensemble baroque, du continuo, de la facture de clavecin, de la littérature de l'orgue, de la performance practice; il offre également divers séminaires sur J.S. Bach.