августа 1711 года Пётр I юридически утвердил Я.В. Брюса в звании генерал-фельдцейхмейстера, так как А.А. Имеретинского уже не было в живых. Авторитет Брюса возрастал не только в русской армии, но и за рубежом. В новом официальном качестве Брюс сопровождает Петра и супругу его Екатерину в Карлсбад. Отсюда Петр отправляет генерал-фельдцейхмейстера в Германию с целью подобрать для службы в русской армии опытных офицеров.
В 1712 году Брюс возвращается в Россию. В этом же году во время похода против шведов в Померанию и Голштинию, он командует не только русской, но также датской и саксонской артиллерией.
Особое значение в биографии Я.В. Брюса имеет время перевода государственных учреждений в Петербург (1713). Приказ артиллерии в Москве лишался личного присутствия генерал-фельдцейхмейстера, который по Высочайшему повелению переселялся в Петербург на постоянное место жительства.
В Санкт-Петербурге Яков Вилимович большое внимание уделяет реформированию своего ведомства. На базе Походной артиллерийской канцелярии им создаётся Санкт-Петербургская артиллерийская канцелярия. Московская же часть Приказа артиллерии некоторое время продолжала называться Приказом артиллерии, но её роль и значение в решении проблем рода войск быстро ослабевали.
На основе обобщения боевого опыта Я.В. Брюсом уточнялись обязанности должностных лиц, артиллерийского ведомства, совершенствовалась его организационно-штатная структура. В 1716 году Правительствующий Сенат своим Указом для Петербургской артиллерийской канцелярии учредил должность обер-комиссара – ближайшего помощника генерал-фельдцейхмейстера (его заместителя), на которую, был назначен Ефим Зыбин.
В целом же Указ Правительствующегого Сената, изменения в организационно-штатной структуре Петербургской артиллерийской канцелярии в определённой мере способствовали тому, что она к началу 20-х годов XVIII века окончательно превратилась в центральный (главный) орган управления артиллерией во главе с Брюсом, а ослабленный Приказ артиллерии в Москве превратился во второстепенный орган управления (контору) и утратил всякую самостоятельность.
В петровской эпохе наступали новые времена, приказная система управления государственными ведомствами себя изживала. Используя положительный опыт европейских государств, Пётр I решил ввести и в России коллегиальную форму управления, которая, по его мнению, была наиболее совершенной. Коллегии стали ведать определёнными отраслями государственного управления.
Военная коллегия, возглавляемая всесильным князем А.Д. Меншиковым, стремилась подчинить себе управление артиллерией, однако Я.В. Брюс вёл «решительную борьбу» за самостоятельность в военном ведомстве, членом которого он сам являлся. Эта борьба вылилась во взаимную перепалку, порой очень острую с обеих сторон. Дело дошло до Петра, и он указал «артиллерии полевой и гарнизонной и арсеналам артиллерийским и фортификации штату быть в особом правлении в Артиллерийской канцелярии, а в Военной коллегии иметь над артиллерией только
