Во время учебы в пансионах он продолжает обучение музыке у чеха К. Нейнкивича и чрезвычайно популярного киевского педагога и исполнителя, также чеха Паноччини (Алоизия Поноцного). Нейнкивич был странный учитель музыки: сам не играя на фортепиано, он мог так научить словами, что его ученики проявляли великолепное туше и прекрасное понимание музыкальной фразы. Паноччини, талантливый исполнитель-пианист, во время Колиной учебы в пансионе П. Гедуэна учил его тонкому исполнению фортепианных музыкальных произведений, особенно настаивая на технике исполнения, стремясь развить блестящую скорость пальцев и чистоту туше (его методика заключалась в том, что он не разъяснял ученику новую пьесу, а демонстрировал ее красоту собственным исполнением). Именно он позволил юному таланту сыграть произведения самого Ф. Листа, разучить довольно сложные вариации на оперу «Белая дама» Ф. Буальдье. Когда молодой барчук вернулся на каникулы в родной дом, его гувернантка панна Розалия, услышав прекрасную игру своего питомца, была очень смущена, а потом даже расплакалась от радости.
В 1855 году Николая отдали в привилегированное учебное заведение – Вторую харьковскую гимназию, которую он закончит весной 1859 года с серебряной медалью. «В Харькове, в университетском городе, нашелся дальний родственник Лысенко, профессор геологии и минералогии Никифор Борисяк, – вспоминал Михаил Старицкий, – который согласился приютить своего дальнего племянника за солидную, как по тогдашним ценам, плату – 700 руб. в год. Николай… поступил в четвертый класс 2-й гимназии, в стенах которой и окончил потом гимназический курс…» В ту же пору во время учебы в Харькове юноша продолжал брать частные уроки музыки у Вильчака и известного российского пианиста и композитора Николая Дмитриева. Постепенно юноша становится известным в Харькове пианистом, которого приглашают на вечера, балы, салонные концерты у попечителя Харьковского учебного округа князя Ф. Голицына (известного знатока и любителя музыки), где молодой человек исполнял пьесы Моцарта, Бетховена, Шопена, играл танцы, блестяще импровизировал на темы украинских народных мелодий. На всех концертах, в аристократических салонах гимназист Николай Лысенко был желанным гостем, отличаясь не только музыкальной одаренностью и талантливой игрой на фортепиано, но и своей красотой и изысканностью манер настоящего аристократа.
