Στα τέλη του 1857, επειδή οι πόροι των σχολείων δεν επαρκούσαν για να καλύψουν τις αυξημένες ανάγκες, η εφορία πρότεινε στη σχολική επιτροπή την επέκταση των διδάκτρων σε όλους τους μαθητές και τις μαθήτριες των σχολείων, ξένους και ντόπιους. Κοινοποιήθηκε μάλιστα στους μαθητές μέσω των διευθυντών των σχολείων ότι θα πρέπει να εφοδιαστούν με εισιτήρια από την εφορία, χωρίς τα οποία δεν θα γίνουν δεκτοί στα σχολεία τους.
Το καλοκαίρι του 1863 η εφορία για άγνωστους λόγους θα καλέσει να αναλάβει εκ νέου τη διεύθυνση του Γυμνασίου Μυτιλήνης ο Χ. Λαίλιος. Ίσως οι αρνητικοί χαρακτηρισμοί που προσάπτει ο Αρ. Πάπης στους Λόγους του για τους παλιούς προεστώτες «μικρούς δεσποτίσκους των χωρίων και κωμοπόλεων», καθώς και η εμφανής εθνικιστική του έξαρση να αποτέλεσαν την αιτία σύγκρουσής του με τη Σχολική Εφορία που τον εξανάγκασε σε παραίτηση.
Με την αναχώρηση του Γ. Αρ. Πάπη κλείνει η πρώτη περίοδος του Γυμνασίου (1840-1863). Το Γυμνάσιο της Μυτιλήνης είχε φτάσει σε κάποια ακμή, είχε βρει τον προσανατολισμό του και είχε βγει από τον δύσκολο δρόμο, επανδρωμένο με το αναγκαίο διδακτικό προσωπικό, με επαρκή αριθμό μαθητών, με καλά εξοπλισμένη βιβλιοθήκη και με εργαστήριο φυσικών οργάνων ικανό για την σπουδή των φυσικών επιστημών.
Με τον ερχομό του Χ. Λαίλιου στην Μυτιλήνη αρχίζει η δεύτερη περίοδος του Γυμνασίου που ολοκληρώνεται με την επίσημη αναγνώριση του από το Ελληνικό Κράτος. Δεκαοκτώ ολόκληρα χρόνια θα μοχθήσει ο Λαίλιος για να φέρει το Γυμνάσιο στην κορυφή της πνευματικής του ακμής. Θα αλλάξει ολόκληρη την δομή του Σχολείου και θα το προσαρμόσει με τα ισχύοντα προγράμματα και κανονισμούς των αντίστοιχων Γυμνασίων του Ελληνικού Κράτους. Γι’ αυτό θα χρειαστεί ένα καινούργιο, καλύτερο και πληρέστερο Κανονισμό λειτουργίας τον οποίο ο ίδιος θα συντάξει και θα προτείνει στην Εφορία για ψήφιση.
Ο νέος κανονισμός, ο οποίος εγκρίνεται και δημοσιεύεται το 1864, περιέχει 19 άρθρα και προβλέπει τον διαχωρισμό του Γυμνασίου σε κατώτερο και ανώτερο. Το κατώτερο με τρεις τάξεις αντίστοιχες με τις τάξεις του Ελληνικού Σχολείου και το ανώτερο Γυμνάσιο με 4 τάξεις. Το νέο ωρολόγιο πρόγραμμα το χαρακτηρίζει ένας καθαρά θεωρητικός- κλασικιστικός προσανατολισμός. Ειδικά στις δύο ανώτερες τάξεις του Γυμνασίου την πρώτη θέση κατέχουν τα θεωρητικά μαθήματα, ενώ τα μαθήματα των θετικών επιστημών διδάσκονταν ελλιπέστατα.
Ο καταστροφικός σεισμός του 1867 θα κάμψει την οικονομική και πνευματική πρόοδο του τόπου. Θα πληγεί και το Γυμνάσιο αλλά κυρίως θα ελαττωθούν σημαντικά οι πόροι των Σχολείων. Παρόλο που υπήρχαν πολλοί νέοι που διψούσαν για μάθηση πολλοί λίγοι ήταν σε θέση να πληρώσουν τα δίδακτρα. Το αποτέλεσμα ήταν να μειωθεί ο αριθμός των μαθητών και το 1868 το Γυμνάσιο να έχει μόνο 5 τελειόφοιτους. Το 1873 ο Χ. Λαίλιος θα κατορθώσει να πείσει την Σχολική Εφορία να καταργήσει τα δίδακτρα. Στην όλη προσπάθειά του το Ελληνικό Κράτος, αφενός μεν για μια εθνικιστική εισβολή και επίδραση στα δύο κοσμοπολίτικα κέντρα του Μικρασιατικού χώρου, τη Σμύρνη και την Κωνσταντινούπολη, αφετέρου δε για να προσελκύσει Μικρασιάτες Έλληνες να σπουδάζουν στα Ελληνικά Σχολεία και στο Ελληνικό Πανεπιστήμιο, αναγνώρισε κατά καιρούς πολλά μικρασιατικά γυμνάσια σαν ισότιμα προς τα Ελληνικά. Οι όροι για την αναγνώριση ήταν αυστηροί και τα προγράμματα και ο κανονισμός λειτουργίας θα έπρεπε να συμπλέουν μ’ αυτών της ελεύθερης Ελλάδας. Φαίνεται ότι ο Χ. Λαίλιος γνώριζε τα παραπάνω και τα είχε φροντίσει όλα. Έτσι με αριθμό πρωτοκόλλου 251/29/4/1875 η Πρυτανεία του Εθνικού Πανεπιστημίου Αθηνών κοινοποιεί με έγγραφο της στην Εφορία των Σχολείων της Μυτιλήνης «την ομοφώνως αναγνώρισιν ως ισοδύναμον τοις καθ’ ημάς Γυμνασίοις το υμέτερον Γυμνάσιον και τά εξ αυτού εκδιδόμενα απολυτήρια, ως έχοντα ισχύν προς εγγραφήν εις το μητρώον του Εθνικού Πανεπιστημίου». Με την αναγνώριση αρχίζει και η Τρίτη ιστορική περίοδος (1875-1891) ακμής του Γυμνασίου. Ο αριθμός των μαθητών αυξάνεται με σταθερό ρυθμό. Το Γυμνάσιο γίνεται τετρατάξιο, γιατί ως τότε λειτουργούσαν μονάχα οι τρεις τάξεις και οι τελειόφοιτοι, όταν ήθελαν να πάρουν απολυτήριο τετραταξίου Γυμνασίου ήταν υποχρεωμένοι να συνεχίσουν για ένα ακόμα χρόνο τις σπουδές τους σ’ άλλο Γυμνάσιο.
Τον Ιούνιο του 1881 ο Χ. Λαίλιος ήλθε σε σύγκρουση με ορισμένα μέλη της Σχολικής Εφορίας και μετά από μια θορυβώδη συνεδρίαση θα αναγκαστεί να υποβάλει και πάλι την παραίτησή του, που αμέσως θα γίνει αποδεκτή. Σ’ όλη αυτή την περίοδο της γυμνασιαρχίας του το Γυμνάσιο γίνεται αξιόλογη πνευματική εστία. Από κει ξεκινά κάθε πνευματική και καλλιτεχνική προσπάθεια. Ο Χ. Λαίλιος στάθηκε ένας πνευματικός παραστάτης του νησιού και ένας από τους λίγους που η Ελληνική Κυβέρνηση τίμησε με τον αργυρό σταυρό του Σωτήρα. Τη διεύθυνση του Γυμνασίου και των άλλων σχολείων της πόλεως θα αναλάβει ο διαπρεπής Λέσβιος φιλόλογος Γρ. Βερναρδάκης, αδελφός του Δημ. Βερναρδάκη, μετέπειτα καθηγητής Πανεπιστημίου, ο οποίος θ΄ αναλάβει καθήκοντα στις 6 Ιουλίου 1881.
Ο Γρ. Βερναρδάκης με την επιστημονική κατάρτιση που διέθετε, το κύρος, και την αυστηρότητα θα συμπληρώσει τα κενά και τις ελλείψεις των σχολείων της πόλης και θα καταστήσει το Γυμνάσιο πνευματικό φάρο του υπόδουλου Ελληνισμού της Μικράς Ασίας. Προχώρησε σε αναδιοργάνωση των Αλληλοδιδακτικών Σχολείων και για την καλύτερη λειτουργία του πρότεινε το γιατρό της πόλεως Προκ. Λευκία να διδάξει το μάθημα της Ανθρωπολογίας, ενώ ενεργοποίησε το μάθημα της Γυμναστικής.
