Luego ejerció la medicina en Lancaster (Ohio), y también estaba muy interesado en las plantas.
En ese momento estaba en contacto epistolar con los botánicos más importantes de su tiempo, Asa Gray y John Torrey.
De 1853 a 1854 fue miembro de una expedición para explorar un camino para el ferrocarril del Misisipi hasta el Océano Pacífico (Encuesta Ferrocarril del Pacífico).
Como botánico recogió, entre otras, cactáceas, que luego fueron descritas por George Engelmann.
Diferentes plantas han sido nombradas en su honor, tales como: Cylindropuntia bigelovii (Engelm.)