Od 1726 roku wykładał historię Holandii. 13 marca 1738 roku otrzymał tytuł profesora historii holenderskiej. 12 września 1740 roku został powołany jako profesor języka greckiego i historii holenderskiej na uniwersytet w Lejdzie. 25 listopada tego samego roku wygłosił tam mowę wstępną de Literarum Humaniorum studiis ad mores emendandos virtutisque cultum conferendis. W Lejdzie był również rektorem w okresie 1747/48, które zadanie rozpoczął mową de Statu Belgii niederlegte. 18 października 1765 roku przeszedł na emeryturę.
Stworzył naukowe podstawy do nauki języka greckiego i był założycielem tzw. holenderskiej szkoły hellenistycznej, z której wyszli David Ruhnken, Jakob van Lennep, Lodewijk Caspar Valckenaer i inni. Chociaż sam nie opublikował wielu dzieł, włożył duży wkład w przygotowanie następnych nauczycieli.
1 października 1716 roku ożenił się z Cornelią Marią de Wilde (ur. 26.03.1685; zmarła 13.04.1766). Z małżeństwa tego pochodzi 3 jego synów Jacobus Hemsterhuis (ur. 1717 we Franeker, zmarł w służbie na statku), Frans Hemsterhuis i Tiberius (ur. 15.06.1724;