Sur le plan de l'enseignement et de la recherche, François de Médicis se consacre principalement au romantisme et au début du modernisme (1800-1945), du point de vue de l'histoire, de l'analyse et de l'esthétique. Ses travaux touchent plus particulièrement la musique française et russe moderne. Ainsi, sa monographie La maturation artistique de Debussy dans son contexte historique (1884-1902) (Turnhout : Brepols, 2020, 836 pages) porte sur les années d'apprentissage de Claude Debussy (1880-1902) du point de vue du style, de l'esthétique, de la réception et de la politique musicale. Alexandra Kieffer décrit cet ouvrage comme “a massive accomplishment in the field of Debussy studies, filling as it does a major gap in understandings of the composer’s stylistic development” (Revue de musicologie, 2021). Pour sa part, Richard Langham Smith observe: « This perceptive, penetrating, and beautifully produced book explores the output of Debussy up to Pelléas et Mélisande, yielding deep insights into his musical development during the 1880s and 1890s. […] What makes this volume without doubt the most important recent study of Debussy is that, unlike many studies, the approach to Debussy’s earlier works is lateral rather than teleological. Not once do we feel that we are skimming through pieces whose importance is only confirmed by the later ‘masterworks’ of the early twentieth century. » (Music & Letters, 2022).  

Grâce à une subvention Savoir du CRSH, il développe des recherches sur les compositeurs debussystes en France (1895-1923) et leurs rapports avec des mouvements rivaux (Schola Cantorum, groupe des Six). 

François de Médicis prépare également quelques publications sur Igor Stravinski. Il élabore un ouvrage sur le langage musical de Stravinski (1911-1925) et son impact sur quelques compositeurs français (Debussy, Ravel, Koechlin, les Six). En collaboration avec Danick Trottier, professeur à l'UQAM, il a organisé au mois 2021 un colloque international consacré à Stravinski. Les deux chercheurs et leur collègue Caroline Rae préparent un ouvrage collectif intitulé Stravinsky and France : Reception, Interactions and Legacy.  

De plus, François de Médicis poursuit également des recherches sur la musique québécoise des années 1900 à 1950 et s'intéresse à des figures telles qu’Alfred Laliberté, Auguste Descarries et Rodolphe Mathieu. Grâce à une subvention de mobilisation des connaissances, il a réalisé une vidéo sur ces musiciens (« Montréal 1900-1950: Une troika de musiciens et ses échanges avec des contemporains russes », <https://www.youtube.com/watch?v=lZoHCQtXvVM>). La conférence qu'il prononce est accompagnée de prestations musicales par les pianistes Janelle Fung et Matt Herskowitz.