淳熙十年正月，朱熹决定在武夷山大隐屏下营建精舍，在此开门广泛招收青年学子，宣扬理学，重塑人类的灵魂。
朱熹择地建校，亲自擘划营建，谢绝闽帅赵汝愚动用公帑资助，却得到许多门生的鼎力支持，只用了短短的三个多月时间，先后建成智仁堂、隐求室、止宿寮、石门坞、观善斋、寒栖馆、晚对亭和铁笛亭等建筑群，其中保留了原来道士所修的建筑物（即韩元吉所言是“取道士之庐犹半也”）。观善斋为学子群居之所，隐求室为主人起居之所，止宿寮为接待客人之所，寒栖馆则提供给羽客道士雅集。朱熹自作一组《武夷精舍杂咏》诗，分咏精舍的相关建筑，也让后人得窥精舍之规模。武夷精舍遗址武夷精舍落成后，袁枢、韩元吉、陆游、杨万里等名流先后作诗祝贺。韩元吉所作《武夷精舍记》，特别值得一读。记云： 武夷在闽粤直北，其山势雄深磅礴，自汉以来见于祀事，闽之诸山皆后出也。其峰之最大者，丰上而敛下，巍然若巨人之戴弁，缘隙磴道可登，世传避秦而仙者蜕骨在焉。溪出其下，绝壁高峻皆数十丈，岸侧巨石林立，磊落奇秀。好事者一日不能尽，则卧小舟抗溪而上，号为九曲，以左右顾视。至其地或平衍，景物环会，必为之停舟，曳杖徙倚而不忍去。山故多王孙（按：一种药用植物，非指人物），鸟则白鹇、鹧鸪，闻人声，或磔磔集崖上，散漫飞走而无惊惧之态。水流有声，其深处可泳。竹柏丛蔚，草木四时敷华。道士即溪之六曲仅为一庐，以待游者之食息，往往酌酒未半，已迫曛暮而不可留矣。山距驿道才一二里许，逆旅遥望，不惮仆夫马足之劳，幸而至于老氏之宫宿焉，明日始能裹饭命舟。而溪之长复倍驿道之远，促促而来，遽遽而归，前后踵相属也。予旧家闽中，两官于建安，盖亦遽归之一耳。
吾友朱元晦居于五夫里，去武夷一舍而近，若其后圃，暇则游焉。与其门生弟子挟书而诵，取古诗三百篇及楚人之词，哦而歌之，潇洒啸咏，留必数日，盖山中乐悉为元晦之私也，予每愧焉。
淳熙十年，元晦既辞使节于江东，遂赋祠官之禄，则又曰：吾今营其地，果尽有山中之乐矣。盖其游益数，而于其溪之五折负大石屏规之以为精舍，取道士之庐犹半也。诛锄茅草，仅得数亩，面势幽清，奇石佳木，拱揖映带，若阴相而遗我者，使弟子辈具畚锸集瓦木相率成之。元晦躬画其处，中以为堂，旁以为斋，高以为亭，密以为室，讲书、肄业、琴歌、酒赋，莫不在是。予闻之，恍然如寐而醒，曲折隐隐犹记其地之美也。且曰：其为我记。
夫元晦，儒者也，方以学行其乡，善其徒，非若畸人隐士遁藏山谷，服气茹芝，以慕夫道家者流也。然秦汉以来道之不明久矣。吾夫子所谓志于道亦何事哉。夫子，圣人也，其步与趋莫不有则。至于登泰山之巅而诵言于舞雩之下，未当不游，胸中盖自有地，而一时弟子鼓瑟铿然。春服既成之对，乃独为圣人所予，古之君子息焉、游焉，岂以是拘拘乎？元晦既有以识之，试以告夫来学者，相与酬酢于精舍之下，俾咸自得其视幔亭之风，抑以为何如也。
韩元吉为我们勾勒出朱熹对武夷山水之钟爱，也为我们道出朱熹择地武夷山中办学之目的。
书院建成，朱熹率弟子举行释菜仪式后便开始讲学活动。朱熹在武夷精舍讲学期间，曾有两次外出，一次是在淳熙十年十月初，因“忽惊萧飒鬓毛秋，起向泉山觅旧游”的南下游历福、莆、泉，前后约有三个月与高朋密友倾心面谈；一次是淳熙十五年三月“抛却书册去寻春”的北上京城杭州面圣进言，入朝面见孝宗皇帝，授兵部郎官，却遭林栗弹劾，六月十二日自京城归。这两次外出，成为此期朱熹讲学活动的插曲（后面将具体论之）。这两次外出，前后时间都长达三个月，在武夷精舍就读的学者们，显然都能自我约束、自觉地进行自学，遇到疑难问题，俟师回转后再面论、解答。
朱熹自淳熙十年三月开始在武夷精舍开课讲学授徒，培养了大批人才，又不忘著书立说，在诸多门生的帮助下完成了许多重要论著，如《易学启蒙》四篇，修订《四书集注》、序定《大学章句》一卷、《中庸章句》一卷，完成《孝经刊误》一卷、《小学》六卷、《诗集传》、《周子通书解》、《周易本义》等。这些著作与朱熹在寒泉精舍、云谷晦庵草堂、五夫紫阳楼所著的大量作品合在一起，都是朱熹理学思想的重要载体，构成了朱熹超越前人的经学体系。
淳熙十三年，朱熹作成《易学启蒙》，“上究圣人作易之本指，下济生人观变玩占之实用”，且将之广寄友人讨论，于是与郭雍、程迥、程大昌、赵善誉、袁枢、林栗、陆九韶、吕祖俭、王师愈等人进行易学论辩，此间朱熹还塑得伏羲像，敬奉于武夷精舍，还致信请黄灏、袁枢等人来观赏，其在给袁枢的信中有“偶得小诗以寄鄙怀”曰：忽然半夜一声雷，万户千门次第开。
若识无心涵有象，许君亲见伏羲来。属小学。来学者水平参差不齐，或许将《小学》书作为来问学的某些人的补习读本。
淳熙十五年七月，朱熹编撰成专以卜筮为主的《周易本义》十二卷，修改后于当年九月由蔡元定刊刻于建阳之后山村。该书早于淳熙二年便开始创作，绍熙间仍有部分修改，但主体是在武夷精舍里完成的。
淳熙十六年二月四日正式序定《大学章句》，三月十八日正式序定《中庸章句》。
朱熹在武夷精舍还着手编规模宏大的《礼书》，因“后觉精力向衰，遂不敢下手”，实际上，淳熙十二年至淳熙十四年秋，朱熹的身体状况一直欠佳，但其始终未停止讲学和著述活动。淳熙十四年秋，潘友恭主动讨《礼书》大纲去整顿，此后给出书稿，但所作欠精，不合朱熹要求，实际上并未完成任务，后来朱熹再组织士友继续编纂《仪礼经传通解》，最终由黄榦组织士友于嘉定十三年全部完成。
朱熹在武夷精舍的著述与教学活动的这一时期，被学界认为是朱熹思想走向成熟的时期。武夷精舍，自然而然地成为朱熹理学思想发展中的重要标志之一。从童生受学于武夷山三先生，到学问家施教于东南众士子，朱夫子一步步登上了武夷之巅，与登泰山之巅的孔夫子南北相望。后代在研究儒家思想之成就，每每将朱子与孔子相提并论。诗云：时贤乐道亦情专，长把武夷比泰山。奇特伟峰南北座，流风一脉自沧澜。
倒是著名的词家辛弃疾后来与朱熹来观摩伏羲像。降至绍熙四年八月，辛弃疾以朝散大夫、集英殿修撰再知福州、兼福建安抚使，经过建阳，与朱熹会面，相偕畅游武夷山，作一组诗《游武夷作棹歌呈晦翁》，其中第八首诗末注有“精舍中有伏羲像，作画八卦”。
朱熹将伏羲像请进自己亲手兴建的书院里，表明朱熹对中华民族人文始祖的敬重。伏羲根据天地间阴阳变化之理，创制八卦，即以八种简单却寓义深刻的符号来概括天地之间的万事万物，成为人类智慧的化身。
淳熙十三年五月，朱熹修订《四书集注》，据黄榦的《论语通释卫灵公篇谁毁谁誉章记》云：“先师之用意于《集注》一书，愚尝亲睹之。一字未安，一语未顺，覃思静虑，更易不置，或一二日而不已，夜坐或至三四更。如此章，乃亲见其更改之劳。坐对至四鼓，先生曰： ‘此心已孤，且休矣。’退而就寝，目未交睫，复见小史持版牌以见示，则是退而犹未寐也。未几，而天明矣。”可见朱熹著述之刻苦、认真。朱熹修订《四书集注》后，交由广西安抚使詹仪之、四川制置使赵汝愚分别刻印于桂林、成都。
淳熙十四年三月， “以训蒙士，使培其根，以达其支”的《小学》书编次成。从朱熹编次《小学》一书，并嘱咐蔡元定刊印该书时“封面只作‘武夷精舍小学之书’”来看，武夷精舍，兼有小学、大学两个阶段的教育，按今日通俗叫法武夷精舍有附