Весной 1920 года следует новое назначение: Сыроежкин был откомандирован на работу в Новочеркасскую чрезвычайную комиссию. Один из коллег Сыроежкина по работе в реввоентрибунале и в Новочеркасской ЧК вспоминал:
«Я не погрешу против истины, если скажу, что в оперативной работе чрезвычайной комиссии он находил полное удовлетворение своим наклонностям. Он был сообразительным, быстрым в движениях, сильным физически. Ему импонировало то, что результаты его оперативной работы получались тут же, сразу и полностью зависели от того, как он построит и приведет в исполнение задуманный им оперативный план».
Однако работа Григория в ЧК длилась недолго. Через четыре месяца его направили следователем в реввоентрибунал Кавказского фронта. А в январе 1921 года Сыроежкин был вызван в Москву и назначен следователем Ревтрибунала Российской Республики. Служил в трибунале на различных должностях до августа месяца. В этот же период направлялся в Тамбовскую губернию для подавления антоновского мятежа. Там, руководя специальной группой, Григорий Сыроежкин провел успешную совместную операцию с эскадроном, которым командовал будущий маршал Советского Союза Георгий Жуков. Участвовал Сыроежкин и в ликвидации банды Попова с своем родном Балашовском уезде Саратовской губернии.
В сентябре 1921 года Григорий Сыроежкин был переведен из Реввоентрибунала Республики в Контрразведывательный отдел (КРО) ВЧК. Принимал непосредственное участие в операции «Синдикат-2», направленной на разгром савинковской террористической организации «Союз защиты Родины и свободы».
… От Менжинского и Артузова Сыроежкин получил задание: под фамилией Серебрякова он долджен был пересечь польскую границу, выйти на контакт с польской разведкой и от имени легендированной чекистами организации «Либеральные демократы» передать ей ряд документов, подтверждающих наличие в Советской России влиятельной группы заговорщиков, готовых свергнуть при иностранной помощи советскую власть.
Советско-польскую границу разведчик преодолел без труда и благополучно добрался до Вильно, отторгнутого панской Польшей у Литвы. Однако на оживленной улице города Сыроежкин столкнулся с неким Стржелковским, с которым он ранее работал в ревтрибунале 9-й армии и которого не без его участия отчислили оттуда за моральное разложение. Поляк сразу же узнал разведчика. В беседе он рассказал, что недавно переселился в Польшу, но остался без работы и бедствует. Григорий в ответ наспех придумал, будто он разочаровался в советской власти, порвал с ней и решил уйти «куда глаза глядят».
Расстались они нормально, договорившись о новой встрече. Тем не менее вскоре после этого случая Григорий был задержан и доставлен в полицию. Там уже находился Стржелковский, донесший на него. Разведчик в ответ на предъявленные обвинения заявил, что Стржелковский — полностью разложившийся элемент, пьяница и наркоман, который мстит ему по личным мотивам. Зная Стржелковского с самой отрицательной стороны, полицейские отпустили Сыроежкина и даже извинились перед ним. Успешно прошла и его встреча с капитаном польской разведки Секундой. Поляк выразил удовлетворение полученной информацией и принес извинения за «недоразумение с полицией».
Вернувшись в Москву, Сыроежкин подробно доложил о происшествии. После всестороннего обсуждения проблемы было принято решение вновь направить его с заданием за кордон. На этот раз Сыроежкину-Серебрякову предстояло доставить в Вильно два пакета. В одном из них находилось письмо полковника Павловского Борису Савинкову, в котором последнему предлагалось посетить Россию, чтобы лично возглавить антисоветскую оппозицию. Другой пакет содержал фотокопию секретного приказа народного комиссара по военным и морским делам о проведении маневров вблизи польской границы. По просьбе руководства ОГПУ этот «приказ» был специально подготовлен в единственном экземпляре для дезинформации противника. Он содержал все необходимые аттрибуты настоящего документа.
Однако в Вильно Сыроежкина встретил не капитан Секунда, а другой офицер польской офензивы (разведки) капитан Майер. Когда Сыроежкин передал ему привезенные материалы, Майер откровенно обрадовался липовому приказу. Григорий, видя такую реакцию, намекнул ему об оплате полученных сведений. Капитан, не колеблясь, выложил кругленькую сумму и сказал:
— Только вот распишитесь здесь, пожалуйста, пан Сыроежкин.
— Я уж и забыл, когда был Сыроежкиным, — обиженно сказал Григорий. — И называть меня этим именем — большой грех, пан капитан. — Где тут расписаться?
И акккуратно расписался: «Серебряков».
Майер не возражал и согласился передать Б. Савинкову пакет от полковника Павловского.
Подготовленные чекистами «разведданные» получили высокую оценку польских спецслужб и представителя Второго бюро (военной разведки) генштаба французской армии Готье, на связи у которого находился Б. Савинков в качестве агента французской разведки. Ознакомившись с документом, Готье поздравил Б. Савинкова с большим успехом его организации.
В тот же день Сыроежкин отправился в Москву. Он отчитался о результатах своей поездки перед Артузовым и Менжинским. О его работе по «Синдикату-2» было доложено Дзержинскому. В дальнейшем Сыроежкин еще не раз выезжал с ответственными и опасными поручениями в Польшу, рискуя своей жизнью.
В результате операции «Синдикат-2» чекистам удалось заманить Бориса Савинкова в Москву. Против этой поездки возражал даже близкий друг Савинкова — Бурцев, прославившийся разоблачением провокатора Департамента полиции Азефа. Он заявил, что Савинков идет на верную гибель, так как неизбежно попадет в расставленные чекистами сети.
После консультаций с сотрудником британской разведки Сиднеем Рейли и обсуждения всех деталей предстоящей поездки, Борис Савинков и ряд его сподвижников в начале августа 1924 года выехали из Парижа. В ночь на 15 августа они нелегально перешли советскую границу, были арестованы и доставлены на Лубянку. 29 августа Военная коллегия Верховного суда СССР вынесла Б. Савинкову смертный приговор. Президиум ВЦИК заменил его на лишение свободы сроком на десять лет. В мае 1925 года Б. Савинков выбросился из окна кабинета следователя, находившегося на пятом этаже здания на Лубянке.
По результатам операции «Синдикат-2» группа чекистов была награждена орденами. В представлении к награждению, подготовленном заместителем начальника КРО Р. А. Пилляром, в частности, говорилось (стиль оригинала сохранен):
«… Тов. Сыроежкин Григорий Сергеевич принимал активное участие в разработке дела Савинкова, неоднократно рискуя жизнью.
Состоял официально сотрудником ОГПУ, посылался неоднократно в Польшу. Во время поездок, чрезвычайно рискованных, проявия огромную находчивость и смелость.
Лишь благодаря этому ему удалось избежать почти неминуемого ареста, влекшего за собой неминуемый расстрел и провал разработки дела.
Ходатайствую о награждении его орденом Красного Знамени».
Вместе с другими чекистами Григорий Сыроежкин продолжал активно бороться с белогвардейским подпольем в Советском Союзе. В сентябре 1925 года он участвовал в операции «Трест» по выводу в СССР и аресту английского разведчика и авантюриста Сиднея Рейли. Последний был замешан, в частности, в так называемом «заговоре послов», направленном сразу же после Октябрьской революции на свержение советского правительства, в 1918 году заочно судим и объявлен «врагом трудящихся, стоящим вне закона РСФСР».
В операции «Трест» Сыроежкин действовал под именем Щукина — боевика ранее разгромленной чекистами «Монархической организации Центральной России» (МОЦР). Операция завершилась арестом Сиднея Рейли. Приговор, вынесенный международному авантюристу в 1918 году, был приведен в исполнение 5 ноября 1925 года.
Работая в основном по делам «Синдиката-2» и «Треста», Сыроежкин одновременно систематически привлекался к выполнению и других заданий. В частности, в 1924 году Григорий Сергеевич руководил ликвидацией банды Даниила Иванова, перешедшей на территорию Белоруссии в районе Столбцов.