Еще в бытность преподавателем гимназии, К. по предложению ООИД заменил О. Ф. Ретовского на посту заведующего Феодосийским музеем. В июне 1900 состоялась передача ему музейной коллекции. С этого времени он целиком посвятил свою жизнь музею, охране памятников истории и культуры, научным занятиям. Имя Колли довольно скоро приобрело известность в научном мире. В архиве ФМД хранятся грамоты о признании его с 23 октября 1900 членом-корреспондентом ООИД и с 25 февраля 1904 — действительным членом этого Общества. 21 марта 1901 он становится действительным членом ТУАК.
Особой заботой Колли была музейная коллекция, которую он содержал в полном порядке и постоянно пополнял, обращая небольшую плату за свои статьи на ее приращение, покупая древности у частных лиц, составлял коллекционные описи. Подготовил и опубликовал два издания — 5-е и 6-е — указателя музея, содержавшие историю музея и описание его памятников. В указателе 1912 г. он учел около 2,5 тыс. вещей (включая 1990 монет).
Колли ратовал за издание закона о борьбе с хищническими раскопками в России вообще и в Крыму в частности. Гневно осуждал практику уничтожения памятников старины: «В Феодосии в течение минувшего XIX столетия… уничтожено огромное число древних построек. Из них некоторые, помимо их исторического значения, могли бы и теперь служить украшением города, придавая ему характерный, живописный вид».