Д. И. Ивановский упорно продолжал работать. Темой его докторской диссертации по-прежнему являлась «Мозаичная болезнь табака». Наметив большую программу исследований, Ивановский строго и неуклонно следовал ей. Молодому ученому приходилось не только обосновывать свою идею, но и защищать ее от противников, не сумевших понять новизны необычных представлений о микроорганизмах. Сказывался консерватизм мышления многих микробиологов, привыкших считать микробами лишь те формы, которые удавалось видеть под микроскопом.
Большой популярностью в те годы пользовалась теория голландского ученого М. Бейеринка о «жидком живом контагии», заразном начале, вызывавшем мозаичную болезнь листьев табака. Гипотеза Бейеринка легко увязывалась с представлениями об известных в то время микробных токсинах (ядах). Но Ивановский продолжал исследования и поиски доказательств ультрамикроскопической природы фильтрующихся вирусов — возбудителей мозаичной болезни табака. Лишь в 1903 г. после десятилетних исканий Ивановский завершает диссертацию, которая получила весьма высокую оценку передовых ученых. В диссертации были заложены основы методики вирусологических исследований и ряда представлений о свойствах фильтрующихся вирусов. Ивановский опроверг гипотезу Бейеринка о «неорганизованном заразном начале». К чести Бейеринка, который, внимательно ознакомившись с опытами и доводами Ивановского, признал не только его правоту, но и приоритет в открытии вирусов. Признание было полным, хотя и поздним. Оно пришло после смерти ученого. И прав был У. Стэнли, когда говорил, что «право Ивановского на славу растет с годами».
В «Известиях Киевского университета» за 1903 г. можно прочитать, что это подлинно научное открытие «всецело принадлежит Ивановскому, и работа его поэтому выигрывает в значении как исследование биологическое». Эти слова принадлежат профессору С. Г. Навашину. Другой профессор К. А. Пуриевич, высоко оценивая труд Д. И. Ивановского, писал: «Труд Ивановского обнаруживает в нем добросовестного и внимательного исследователя и представляет интерес как в чисто научном, так и в практическом отношении».
В научной борьбе со своими противниками Ивановский большое внимание уделял методике их исследований. Найдя в исследованиях ошибки, Ивановский тщательно проверял их и лишь потом выступал с критикой. Так было с опытами Майера, так было и с опытами главного, его противника Бейеринка. Убедившись в недостаточности двухслойной фильтровальной бумаги, которой в качестве фильтра пользовался Майер, Ивановский применил более совершенные фильтры. В своей статье «О двух болезнях табака», опубликованной в 1892 г., он писал о важности и решающем значении фильтрования для изучения вирусов: