Знакомство геолога в 1924-28 гг. практически со всеми известными в Карелии местонахождениями шунгитовых пород вывело его в число их лучших знатоков. В 1929 г. В.М. Тимофеев был назначен начальником Ю.-Карельской геолого-поисковой партии, особое внимание он уделил геологическому изучению площадей развития шунгитовых пород и в первую очередь – в районе Прионежья. Эти работы проводились В.М. Тимофеевым или под его руководством геологами Л.Я. Харитоновым, В.Д. Сеченовым, Н.И. Рябовым и др. В достаточно короткий срок были получены данные о составе и строении вулканогенно-осадочных пород, включающих пласты шунгитов. Особо информативными оказались разведочные работы на Шуньгском месторождении, где буровой скважиной был вскрыт разрез продуктивной толщи мощностью более 200 м. Наряду с геологическими исследованиями проводились и широкие технологические испытания шунгитов. В мае 1932 г. начал свою деятельность трест «Шyнгит», созданный решением Совнаркома KACCP.
В докладе «Геология и полезные ископаемые Карелии» в ноябре 1932 г. В.М. Тимофеев, коснувшись общегеологических вопросов PR, сообщил, что толщи карбонатных пород ятулия вверх по разрезу «начинают обогащаться углеродом и через углеродистые доломиты типа Шуньги начинают переходить в толщу шунгитовых сланцев, которые переслаиваются с доломитами... «В отношении шунгита поисково-разведочными работами 1932 г. была установлена связь с известково-сланцевой свитой, представляющей низы... онежского отдела. Факт этот является важным итогом геологических работ, так как до сих пор месторождения связывались со свитой глинисто-кремнистых сланцев...».
В.М. Тимофеев видел широкие перспективы исследования шунгитовых м-ний, но в то время, по его словам, вопрос об использовании шунгитов упирался «не столько в геологию, сколько в тexнологию.
Большой фактический материал по геологии шунгитсодержащих толщ, впервые полученный коллективом, руководимым В.М. Тимофеевым, послужил основой для последующих этапов решения «шунгитовой проблемы».