En 1868, les observations que fit Jules Janssen du Soleil l'avaient amené à déclarer devant l'Académie des sciences : « Ce n'est plus la géométrie et la mécanique qui dominent désormais en astronomie mais la physique et la chimie. » Cette affirmation n'étant pas du goût d'Urbain Le Verrier, directeur de l'observatoire de Paris de l'époque, le gouvernement français fournit à Janssen les fonds nécessaires à la création d'un observatoire à Meudon, à la périphérie de Paris, dont il serait le seul astronome. Lorsque Amédée Mouchez succéda à Le Verrier à la tête de l'observatoire, il décida de développer l'astrophysique en engageant Deslandres. Deslandres développe alors le spectrohéliographe en même temps que George Ellery Hale.
Observatoire de Meudon
En 1898, il rejoint Janssen à Meudon, ce qui a pour conséquence de doubler l'effectif scientifique de l'observatoire. À la mort de Janssen en 1907, il en devient directeur et se lance dans un programme d'expansion. Il est président de la Société astronomique de France de 1907 à 1909 [1]. Lorsque la Première Guerre mondiale éclate en 1914, bien qu'âgé de 60 ans, il repart pour le service actif dans le génie avec le grade de major et plus tard lieutenant-colonel. Après l'armistice de 1918, il retourne à son bureau de Meudon jusqu'en 1927, le rapprochement des observatoires de Paris et de Meudon le désignant directeur des deux institutions jusqu'en 1929. En 1920, il est président de l'Académie des sciences, dont il avait été élu membre en 1902. Il est fait membre étranger de la Royal Society en 1921.
Bien qu'invité au cinquième congrès Solvay de physique de 1927, il ne s'y rendra pas[2].
Deslandres reste un astronome très actif jusqu'à sa mort en 1948. Il avait prévu de transférer tous les instruments astronomiques sur le seul site de Meudon, en ne laissant à Paris que la partie administrative de l'observatoire, mais cela ne fut jamais réalisé.