Թորամանյանը 1903 թ. եկավ Անի և հիմք դրեց գիտական գործունեությանը։
Թորամանյանը նախապես, ինչպես այդ իմանում ենք «Մշակ»-ում տպված նրա մի հոդվածից[1], Բասմաճյանի հետ պայմանավորվել էր Անիում մնալ ընդամենը չորս ամիս, ստանալով նրանից միայն ճանապարհածախս և սնունդ։ Բասմաճյանը բոլորովին զուրկ լինելով դրամական միջոցներից, նույնիսկ այդ չորս ամսվա սննդի գումարը չէր կարող վճարել Թորամանյանին:
Թորամանյանը, մինչև Անի հասնելը, կարելի է ասել, չէր պատկերացնում այն աշխատանքի ծանրությունը, որ հանձն էր առել կատարել չորս ամիսների ընթացքում։ Ձեռնարկելով գործին, նա համոզվեց, որ այդ աշխատանքը երկար տարիներ է պահանջում։ Սակայն դրանից նա բնավ չվհատեց, այլ ընդհակառակը, մեծ եռանդով կպավ գործին, առանց նկատի առնելու նյութական պայմանները։
Այդ ժամանակները Անի եկավ թբիլիսահայ մի վաճառական և խոստացավ Բասմաճյանի վերադարձից հետո Թորամանյանին վճարել ամեն ամիս 30 ռուբլի, որ այդ մեծ աշխատանքի համար չնչին մի գումար էր: Սակայն էնտուզիաստ ճարտարապետը համաձայնեց դրան, չնայած որ նա այդ գումարի կեսից ավելին վճարելու էր իրեն օգնող սևագործ բանվորներին։
Շուտով Բասմաճյանը Թորամանյանին մենակ թողնելով Անիում, մեկնեց նախ Ալեքսանդրոպոլ (Լենինական), ապա Թբիլիսի, խոստանալով դրամական նոր աղբյուրներ ճարել և ձմեռվա համար տաք հագուստ ուղարկել, բայց ոչինչ չգտնելով, մեկնեց Փարիզ և «Ասկեց հետո,− ինչպես գրում է Թորամանյանը։— այլևս սկսավ մեր անընդհատ թղթակցությունները պ. Բասմաճյանի հետ. իմ կողմանե գանգատ, անոր կողմանե խոստում, ցուրտեն դողալով, կարևոր պիտույքներե զրկվելով, ծանոթներու հյուրասիրության ապաստանած՝ ձմեռն անցուցի»[2]։
Սակայն այդ համառ մարդը, առանց որևէ սպասելիքի և հեռանկարի, հաջորդ տարվա մարտ ամսին Ալեքսանդրոպոլից, որտեղ նա ձմեռն անցկացրեց, մեկնեց Անի իր աշխատանքները վերսկսելու։ Այդ տարին առավել չարքաշ կյանք անցկացրեց այնտեղ։ Թբիլիսեցի վաճառականը դադարեց նրան ուղարկել 30 ռուբլի ամսականը, և Թորամանյանը մնաց միմիայն Անիի Միքայել վարդապետի խնամքին, որը կիսագրագետ մի պարզ մարդ էր և Թորամանյանի հետ բաժանում էր իր վերջին կտոր հացը, բայց, ինչպես ակադ. Ն. Մառն է գրում, «Ինքը՝ բարեսիրտ վարդապետը՝ հաճախ առանց կտոր հացի էր։ Ապրելով ցուրտ, անվառ, անձրևի ժամանակ մինչև կոճիկները ջրով լցված սենյակում (որին վերջերում ես ականատես եմ եղել), Թորոս Թորամանյանը հասավ վերջին ծայր աղքատության, օրերով քաղցած էր մնում, բերջն էլ բոլորովին ցնցոտիների մեջ մնաց։ Մինչև այդտեղ նա շարունակում էր աշխատանքը, բայց այլևս չէր կարող տանել և նա ամայի Անիի շուրջը ճարվող սրտացավ մարդկանց օգնությամբ գնաց Էջմիածին»[3]։ Էջմիածնում նրան վիճակվեց տանել ավելի ծանր փորձություններ։ Եթե Անիում կրում էր միայն ֆիզիկական զրկանք, Էջմիածնում դրան ավելացավ նաև բարոյականը։ Այնտեղի միաբանները ցնցոտիների մեջ տեսնելով մեկին, որ իրեն ճարտարապետ էր անվանում, սկսեցին ծաղրել նրան վարկաբեկիչ «ուստա» և այլ մականուններով, մինչև անգամ չէին քաշվում այդ մականունները երեսին ասելուց։
Խաչիկ վարդապետ Դադյանը, որը թեպետ չուներ համապատասխան կրթություն և պատրաստություն, բայց իր խիզախ բնավորությամբ համարձակ կերպով ձեռնարկում էր մեծ պեղումների, Թորամանյանին հրավիրեց կազմելու արդեն համարյա թե
