В 1867 году С. Н. Урусов был назначен главноуправляющим 2-м отделением собственной его императорского величества канцелярии.

В апреле 1867 года министр юстиции и генерал-прокурор Д. Н. Замятнин был освобожден от занимаемой должности, а на его место император временно поставил князя Урусова, продолжавшего одновременно руководить и 2-м отделением.

Замена министра произошла в то самое время, когда судебная реформа только-только начинала набирать обороты, и были открыты лишь два новых судебных округа — Санкт-Петербургский и Московский. Это, конечно, не могло не отразиться на темпах судебных преобразований в России. Князь Урусов, хотя и слыл человеком высокоэрудированным и умным, прекрасно разбиравшемся в уголовном, гражданском и процессуальном законодательстве, все же не обладал той широтой кругозора, которая была присуща Д. Н. Замятнину. Главное же — он был человек консервативных взглядов. А. Ф. Кони писал, что С. Н. Урусов «один из вреднейших людей царствования Александра II, тормозивший всю законодательную деятельность». Он называл его «хитрым и умным российским Полонием».

Свою деятельность в министерстве юстиции Урусов начал с разработки плана и порядка введения Судебных уставов в Харьковском округе и других местностях России. Приходилось решать и другие вопросы. В тех губерниях, где уже была проведена реформа, наряду с новыми судебными установлениями продолжали действовать и прежние суды, рассматривавшие старые дела. Одновременное существование различных судов создавало неудобства, так как в одной и той же местности дела, в зависимости от времени их возникновения, решались по совершенно различным процессуальным правилам. Поэтому еще Д. Н. Замятнин предпринял попытку несколько сократить число уездных судов, а также стал объединять палаты уголовного и гражданского судов. С. Н. Урусов продолжил работу в этом направлении, однако серьезных успехов так и не достиг. Суды оказались заваленными старыми делами. Было очевидно, что необходимо провести коренное изменение порядка разрешения старых дел в местностях, где действовали новые суды. Для этих целей князь Урусов образовал при Министерстве юстиции специальную комиссию. Она пришла к мнению, что для разбора завала старых дел нужно командировать, до открытия новых судов, «ревизующего Сенатора», предоставив в его распоряжение тех лиц, которые подлежали назначению в новые суды. Поскольку на повестке дня стояло открытие Харьковской судебной палаты, то князь Урусов направил туда тайного советника барона Торнау. В его распоряжение был передан весь личный состав будущего судебного округа. Хотя ревизия Торнау и не решила всех проблем (старых дел оставалось еще очень много), она все же в значительной мере подготовила почву для «развязки» этого вопроса в будущем.

По наиболее актуальным проблемам надзора генерал-прокурор С. Н. Урусов направил подчиненным ему прокурорам несколько циркулярных распоряжений. Он произвел некоторые назначения высших чинов прокурорского и судебного ведомств. В трех новых судебных округах (Петербургском, Московском и Харьковском) в 1867 году значилось 150 прокурорских работников. Министерство юстиции пополнилось 24 выпускниками Императорского училища правоведения. Всего там обучалось 247 воспитанников в основных и 71 — в подготовительном классах.

15 октября 1867 года последовал высочайший указ Правительствующему Сенату: «Главноуправляющего II отделением Собственной Нашей Канцелярии, Статс-секретаря, Тайного советника Князя Урусова Всемилостивейше увольняем от временно возложенного на него управления Министерством юстиции, с оставлением его во всех прежних должностях и званиях». Другим указом государь объявил С. Н. Урусову «душевную свою признательность за временное отличное управление означенным Министерством».

В своих воспоминаниях А. Ф. Кони так писал о нем: «Тщедушный с виду, очень любезный в личных отношениях, обладавший большим опытом в кодификации, «хитроумный» и уклончивый, он был выдающимся представителем тех влиятельных «государственных людей», которые умели тормозить движение нашего законодательства по самым назревшим и жизненным нуждам страны под предлогом «преждевременности».