В 1869 г. товарищество купило Московско-Курскую железную дорогу, выбрав ее председателем Ф.В. Чижова, сумевшего предотвратить продажу этой дороги иностранцам. По предложению Чижова было совершено также строительство Московско-Ярославской железной дороги (1870) и двух веток: Александров — Карабаново (1871) и Ярославль — Вологда (1872).
В 1876 г. Чижов организовал строительство Донецкой каменноугольной железной дороги до Мариуполя, которую возглавил С.И. Мамонтов — ученик и душеприказчик Федора Васильевича.
Чижов, зарекомендовавший себя деловым, кристально честным предпринимателем, был избран в 1866 г. председателем правления Московского купеческого банка, а через три года и руководителем Московского купеческого общества взаимного кредита. «Он пользовался неограниченным доверием за границей; его имя было и перед русской высшей администрацией ручательством за успех и правильное ведение всякого дела» (И.С. Аксаков).
Железная дорога занимала не все время промышленника. Им было создано Ташкентское акционерное шелкомотальное общество, написан устав сельского банка в Полтавской губернии. «В 1875 г. Чижов собирал средства на снаряжение роты генерала Черняева, спешившего на выручку восставшим против турецкого ига славянам Боснии и Герцеговины. В это же время он организовывал предприятия по налаживанию в Москве водопровода и газового освещения».
Самой славной страницей трудовой биографии Чижова стала его плодотворная деятельность по «оживлению Севера». Создав в 1875 г. Архангельско-Мурманское срочное пароходство (ныне Северное и Мурманское морские пароходства) по Белому морю и Северному Ледовитому океану, Чижов положил начало хозяйственному освоению северных окраин Европейской России. Поскольку наличных денег у предпринимателя не было, ему пришлось вложить в это дело собственные 200 тысяч рублей, заложив все свои свободные бумаги, и еще 75 тысяч занять. Эти жертвы стоили того. Федор Васильевич уже при жизни удостоился у тогдашних поморян звания «второго Ломоносова» (притом что сам он никогда на Севере не бывал).
«До последних лет жизни Чижов жил очень скромной жизнью, в частности, друзья замечали ему, что „не мешало бы всероссийскому управляющему разных выгодных предприятий хотя бы обить мебель новой клеенкой“» (И. Симонова). Личные неудобства мало беспокоили Федора Васильевича — он больше заботился о других людях: содержал нескольких стипендиатов, оплачивал поездки молодых специалистов в зарубежные страны для ознакомления с постановкой дел на промышленных предприятиях и железнодорожном транспорте.
Завещанный Чижовым капитал после продажи государству акций Московско-Курской железной дороги пошел на устройство в 1892 — 1897 гг. пяти профессионально-технических учебных заведений (народ называл их «чижовскими»), два из которых были построены в Костроме (низшее химико-технологическое и среднее механико-техническое) и три низших училища в Костромской губернии — в Чухломе, Кологриве и Макарьеве. На эти цели ушло 2 млн рублей. Еще 4 млн обеспечивали ежегодное содержание заведений и премирование авторов лучших работ в области промышленности. Организацией этих дел занимался С.И. Мамонтов. Бедные ученики освобождались от платы, получали пособия из специальных училищных средств. Только в низшем костромском училище в год выплачивалось стипендий на 1000 рублей.
Кроме того, Чижов распорядился основать в Костроме родильный дом и при нем учебное родовспомогательное заведение, благодаря которому в Костроме стала развиваться современная система родовспоможения.
Став душеприказчиком наследства Н.В. Гоголя, Чижов издал отредактированное им 6-томное полное собрание сочинений писателя. Ежегодную выручку от продажи книг — 7000 рублей — он посылал сестрам Гоголя.
Богатейшая библиотека благотворителя, которую он любовно собирал всю жизнь (4 тысячи фолиантов), хранится ныне в Российской государственной библиотеке. Дубликаты книг из этой библиотеки стали основой Публичной библиотеки им. Ф.В. Чижова в Костроме, одной из лучших библиотек в российской провинции.
Скончался Чижов от аневризмы 13 (26) ноября 1877 г. Похоронили его в Свято-Даниловом монастыре в Москве, близ могилы Н.В. Гоголя. В 1931 г., в связи с открытием в монастыре колонии для несовершеннолетних, прах Гоголя был перенесен на Новодевичье кладбище, а могила Чижова была утеряна.
Якобсены