3 месяца, каковой срок затем, вследствие тяжелого состояния здоровья, был продлен впредь до выздоровления. В Самаре в течение четырёх лет работал в земской статистике. Сотрудничал в социал-демократической газете «Самарский Вестник».
После окончания срока надзора в 1902 году, Шлихтер переехал в Киев, где получил место в управлении юго-западных железных дорог, сначала в качестве секретаря железнодорожного органа «Вестник юго-западных дорог», а затем занял большое, по тому времени, место помощника начальника пассажирского отделения службы сборов в управлении юго-западных дорог. В Киеве он сразу же вступил в члены киевского комитета РСДРП, где работал в качестве литератора по составлению революционных прокламаций и лектора пропагандистских кружков среди рабочих. В 1903 году в качестве члена киевского комитета участвовал в коллективе, руководившем знаменитой забастовкой на юге России. В 1904 году, с началом «весны» Святополк-Мирского, принимал открытое участие в легальных банкетных выступлениях в Киеве. В 1905 году, с началом эпохи забастовок конторских железнодорожных служащих, Шлихтер принимал участие в организации забастовочного комитета на юго-западных железных дорогах в качестве его председателя. Движение завершается всероссийскими съездами железнодорожных служащих и рабочих в Москве, из которых первый и второй съезды в апреле и июле избрали Шлихтера своим председателем.
В октябре 1905 года возглавлял многотысячные революционные митинги в Киеве. После объявления Манифеста 17 октября возглавлял массовые выступления, в ходе которых революционная толпа заняла и разгромила здание Киевской городской думы и завершившиеся столкновением с полицией и войсками и погромом.
Был объявлен в розыск, скрылся за границу, затем два года жил в Финляндии, выполняя поручения в качестве агента ЦК. Делегат V съезда РСДРП в Лондоне, на который он получил мандат от организации козловских железнодорожных мастерских Тамбовской губернии. На съезде Шлихтер был под псевдонимом Евгеньев, а на векселе о получении от англичанина денег, необходимых на выезд делегатов съезда в Россию, подписан Никодим.
В сентябре 1907 года был командирован большевистским ЦК в Москву на избирательную кампанию в 3-ю Государственную Думу. В 1907–1908 годах – член Московского комитета РСДРП. В феврале 1908 года возвратился в Петербург.
В июле 1908 года был арестован в Ярославле. После установления личности он был отправлен в Киев для предания суду по революционной деятельности в 1905 году. В Киеве он просидел в крепости Косой Капонир около 9 месяцев, был предан военно-окружному суду за призыв к вооруженному восстанию 18 октября 1905 года (ст. 129 Угол. Улож.), за призыв к организации народной милиции и за оскорбление величества во время произнесения речей с балкона городской думы во время народного митинга 18 октября 1905 года в Киеве (ст. 103 Угол. Улож.). По 103 ст. (каторга до 8 лет) был оправдан за недостаточностью улик, а по 129 получил максимум, предусмотренный этой статьей, а именно – ссылку на поселение в Сибирь с лишением
