В качестве прокурора республики Вышинский принял участие в целом ряде крупных процессов, в том числе и по так называемым «делам о вредительстве». Один из них проходил весной 1933 года. Дело под названием «О вредительстве на электростанциях», расследовалось ОГПУ. Основанием для его возбуждения стали несколько аварий, произошедших на Московской, Челябинской, Зуевской и Златоустовской электростанциях. 12 апреля 1933 года В. В. Ульрих открыл заседание Специального присутствия Верховного суда СССР. Государственное обвинение поддерживал Вышинский, помогал ему Рогинский. На скамье подсудимых находились 18 руководителей и других работников крупных электростанций, а также сотрудники английской фирмы «Метрополитен-Виккерс», поставлявшей в Советский Союз турбины и оборудование для электростанций и оказывавшей содействие в его наладке. Защищали подсудимых адвокаты Брауде, Коммодов, Смирнов и другие. После интенсивных допросов в ОГПУ многие обвиняемые были сломлены. Во время суда все 12 подсудимых из числа советских граждан признались в содеянном, а из шести англичан — только один, да и тот в процессе судебного следствия от своих показаний отказался. Дело, квалифицированное следствием как вредительство и шпионаж, разваливалось буквально на глазах, и Вышинскому пришлось приложить немало усилий, чтобы «спасти процесс». В одном случае он даже сам чуть было не оказался в роли свидетеля, когда английский инженер в подтверждение своих слов о том, что он отказался от признательных показаний, данных им после изнурительного 18-часового допроса еще на следствии, стал ссылаться на разговор с Вышинским.

Обвинительная речь Вышинского хотя и была эффектной, тем не менее не подкреплялась какими-либо солидными доказательствами. Даже технологическая экспертиза признала, что аварии могли произойти как от халатности, так и от «злого умысла». Но изворотливый прокурор даже этот факт попытался использовать в своих целях, заявив, что преступная халатность есть не что иное, как «проявление преступного умысла». И все же Вышинский вынужден был отказаться от обвинения английского инженера Грегори и советского рабочего Зиверта, а остальных просил «сурово наказать».

На седьмой день процесса Ульрих огласил приговор. 11 советских специалистов и двое англичан были приговорены к лишению свободы, а троих английских подданных суд постановил выдворить из страны. Грегори суд оправдал, а Зиверта освободил из-под стражи без применения к нему наказания.

За свою деятельность на посту прокурора республики, хотя и непродолжительную, Вышинский по постановлению Президиума ВЦИК 21 января 1933 года был вознагражден орденом Трудового Красного Знамени, «учитывая большие заслуги в деле укрепления органов юстиции», а также за его «выдающуюся работу по разоблачению вредительских и контрреволюционных организаций».

20 июня 1933 года ЦИК и СНК СССР приняли постановление « Об учреждении Прокуратуры Союза ССР». Его подписали председатель ЦИК М. Калинин, председатель СНК В. Молотов (Скрябин) и и. о. секретаря ЦИК А. Медведев. В постановлении отмечалось, что Прокуратура Союза ССР учреждается «в целях укрепления социалистической законности и должной охраны общественной собственности по Союзу ССР от покушений со стороны противообщественных элементов»

Создание Прокуратуры Союза ССР было крупным и исключительно своевременным шагом в деле дальнейшей централизации и независимости органов прокуратуры. В соответствии с принятым постановлением она осуществляла надзор за соответствием постановлений и распоряжений отдельных ведомств Союза, союзных республик и местных органов власти Конституции и постановлениям Правительства Союза ССР; наблюдение за правильным и единообразным применением законов судебными учреждениями союзных республик с правом истребования любого дела в любой стадии производства, опротестования приговоров и решений судов в вышестоящие судебные инстанции и приостановления их исполнения; возбуждение уголовного преследования и поддерживание обвинения во всех судебных инстанциях по территории Союза ССР; надзор на основе особого положения за законностью и правильностью действий ОГПУ, милиции, уголовного розыска и исправительно-трудовых учреждений; общее руководство деятельностью прокуратур союзных республик.