Por nombramiento del Rector de la Universidad de Oviedo, fue designado para sustituir la cátedra de “Ampliación de Derecho civil, mercantil y penal” en ausencias y enfermedades del catedrático propietario en los años 1855 y 1856.

En 1856/57 ejerció la cátedra suplementaria de “Derecho penal” para los alumnos de tercer curso de Jurisprudencia, recibiendo el nombramiento de catedrático interino.

El 17 de julio de 1859 recibió el encargo de la cátedra de “Elementos de Derecho político y administrativo”, con sueldo de 8.000 reales anuales. Tomó posesión el 6 de agosto. Cesaría el 13 de abril de 1860.

El 26 de noviembre de 1859 solicitó licencia para hacer oposiciones, que le fue concedida el 14 de diciembre. El 17 de diciembre presentó instancia mostrándose opositor a una cátedra de “Disciplina general de la Iglesia y particular de España”. Tras terminar el 28 de abril de 1860 los ejercicios de oposición, pidió el 14 de mayo prórroga de la licencia por un mes, por motivos de salud, y le fue otorgada el 22 de mayo. El tribunal de oposiciones elevó una terna encabezada por Estrada y Eugenio Montero Ríos, resultando nombrados el 26 de junio de 1860 catedráticos numerarios de la referida disciplina el primero en la Universidad de Santiago y el segundo en la Universidad de Oviedo. Acordaron solicitar la permuta, que les fue otorgada el 27 de junio. Estrada tomó posesión de su cátedra de Oviedo el 13 de julio, con sueldo de 12.000 reales. El título profesional le fue expedido el 30 de julio, tras satisfacer derechos por 1.000 reales, según tarifa de la “Ley Moyano” (Ley de Instrucción Pública de 9 de septiembre de 1857 en Gaceta n.1710, de 10/09/1857).

Se señaló el 13 de enero de 1861 para el solemne acto de recepción de Guillermo Estrada en el Claustro ordinario de la Facultad de Derecho, pero el día 12 falleció su padre, que era vice-rector, y el rector aplazó el acto para el día 27, en que se celebró con asistencia de las corporaciones científicas de la ciudad y numerosa concurrencia. El 4 de febrero se remitió a la Biblioteca Nacional un ejemplar del texto impreso de su discurso, que versó sobre la “Importancia del Derecho canónico”.

En el curso 1862/63 tuvo la oración inaugural que versó sobre los “Servicios prestados á la ciencia por la Iglesia” y además contestó al discurso de recepción del catedrático numerario Diego J. Ladreda.

El 26 de septiembre de 1864 recibió del Rectorado el encargo de la asignatura “Ampliación del Derecho civil romano y español”, además de la cátedra de la que era titular. El encargo se hizo efectivo el 1 de octubre. Por Real Orden de 26 de enero de 1865 se aprobó este nombramiento y se expidió el título correspondiente.

Al haber sido nombrado el catedrático Manuel Colmeiro Penido vocal ponente del Real Consejo de Instrucción Pública, corrió el escalafón y por Real Orden de 27 de febrero de 1866 Estrada, que ocupaba el n.215, fue ascendido al n.208 con haber anual de 1.400 escudos (3.500 pesetas).

El 18 de abril de 1866 el rector le concedió quince días de licencia para tomar parte en Madrid del tribunal de censura en los ejercicios de oposición a la cátedra de “Filosofía del Derecho” vacante en la Universidad Central.

Por Real Orden de 31 de octubre de 1866, se le encomendó el desempeño de la asignatura de “Oratoria forense”, que explicó durante todo aquel curso, además de continuar con la suya propia.

Por Real Orden de 20 de julio de 1867 fue trasladado a la clase de “Teoría de los procedimientos y Práctica forense”.

Por disposición del rector, confirmada por Real Orden de 8 de septiembre de 1867, desempeñó como servicio extraordinario desde el 1 de octubre de 1867 la cátedra de “Historia y Elementos de Derecho civil español común y foral”, con una gratificación anual de 600 escudos (1.500 pesetas), además de seguir con la cátedra de su propiedad. A consecuencia de un arreglo (cambio de plan) de estudios de la Facultad, el 4 de noviembre de 1868 el Rectorado dispuso que la cátedra a desempeñar con carácter extraordinario por Estrada era a partir de entonces la de “Derecho civil español”.

En enero de 1869 fue elegido diputado por la provincia de Oviedo para las Cortes Constituyentes que abrieron sus sesiones el 11 de febrero. El día anterior, 10 de febrero, comunicó que se trasladaba a Madrid para ocupar su escaño. Fue admitido como diputado el 1 de marzo de 1869.

El 21 de mayo la Facultad de Derecho participó al director general de Instrucción Pública que Estrada había regresado a Oviedo para desempeñar la enseñanza a su cargo.

El 20 de septiembre de 1869 volvió a la cátedra de “Disciplina general de la Iglesia y particular de España”. Tomó posesión el 1 de octubre.

El 15 de enero de 1870 manifestó que desde el 1 de febrero dejaría de asistir a su cátedra para ejercer su labor parlamentaria. Esta concluyó el 2 de enero de 1871 en que las Cortes terminaron su mandato.

Nuevamente fue elegido diputado por la provincia de Oviedo a las Cortes que abrieron sus sesiones el 3 de abril de 1871. Fue admitido el 13 de abril.

El 7 de octubre de 1871 el Congreso de los Diputados declaró la incompatibilidad entre el cargo de diputado a Cortes y el de catedrático. No habiendo expresado Estrada su opción, la Real Orden de 17 de noviembre de 1871 le dio, de oficio, de baja en el escalafón y declaró vacante la cátedra que desempeñaba. Estrada continuó en su escaño hasta que las Cortes fueron disueltas el 24 de enero de 1872.

El Decreto de 8 de julio de 1873 (Gaceta n.193, de 12/07/1893) estableció un nuevo régimen de incompatibilidades del profesorado con el desempeño de cargos públicos que les obligasen a permanecer ausentes de la población en que la cátedra esté establecida, pero exceptuaba el cargo de diputado a Cortes, que se podría compatibilizar hasta un máximo de cinco años.

Ya en la Restauración borbónica, el Real Decreto de 26 de febrero de 1875 (Gaceta n.58, de 27/02/1875) mandó a los catedráticos remitir y someter al Gobierno los programas de sus asignaturas y, en aplicación del decreto, una Real Orden de la misma fecha (ibídem) mandaba comunicar a los rectores una circular del ministro de Fomento para que no se tolerase la enseñanza de doctrina religiosa que no sea la del Estado ni explicación alguna en menoscabo de la persona del rey o del régimen monárquico constitucional. Ello provocó la destitución, suspensión o dimisión de diversos profesores. Posteriormente, una Circular de 3 de marzo de 1881 del Ministerio de Fomento a los rectores (Gaceta n.63, de 04/03/1881) derogó la anterior Circular de 26 de febrero de 1875 y dispuso que los profesores afectados por ella volvieran a ocupar los puestos que a cada uno pertenecían y fueran reparados en sus derechos.

Pues bien, el 12 de marzo de 1882, Estrada presentó una instancia alegando que tras el decreto de 1873 y la circular de 1881 era él el único catedrático separado de su puesto por motivos políticos, y pidiendo se le reintegrase en todos sus derechos y se le declarase por de pronto excedente.

El dictamen de 22 de diciembre de 1882 del Negociado del Ministerio de Fomento vino a decir que el decreto se había dictado en favor de los catedráticos destituidos pero no afectaba a la incompatibilidad declarada en 1871, que otorgaba cinco años para optar entre uno y otro cargo, lo que no hizo Estrada; este, sin embargo, cumplía los requisitos (haber servido más de diez años) para volver al profesorado, por lo que podría solicitar por concurso la cátedra que pudiera convenirle, siempre que fuera de la misma categoría y sueldo y de igual o similar asignatura.

Por Real Orden de 2 de enero de 1883 se le declaró con derecho a ingresar de nuevo en el Profesorado de Facultad. Se le computó la antigüedad que llevaba en la carrera el 17 de noviembre de 1871. El 20 de enero de 1883 presentó instancia para que se le admitiese a la cátedra de “Instituciones de Derecho Canónico”, vacante en la Universidad de Oviedo, que había salido a traslación por Real Orden de 3 de enero (Gaceta n.11, de 11/01/1883).

Por Real Orden de 16 de marzo de 1883 se le nombró catedrático de la asignatura “Instituciones de Derecho Canónico” de la Universidad de Oviedo, con sueldo anual de 5.000 pesetas. Tomó posesión el 22 de marzo. Cesó el 1 de octubre por reforma de los estudios hecha por Real Decreto de 2 de septiembre de 1883 (Gaceta n.249, de 06/09/1883).

Por Real Orden de 29 de septiembre de 1883, fue destinado a la tercera cátedra de “Derecho civil español común y foral” de la misma Universidad, de la que tomó posesión el 2 de octubre, con sueldo de 5.000 pesetas. Cesó por supresión de la cátedra el 1 de octubre de 1884, en aplicación del Real Decreto de 14 de agosto (Gaceta n.232, de 19/08/1884) que reorganizó la enseñanza en las Facultades de Derecho.

El 14 de septiembre de 1884, optó por la cátedra de “Historia general del Derecho español”, pero al día siguiente la Dirección general advirtió que esa cátedra se hallaba anunciada a concurso y que la disposición transitoria 7ª del Real Decreto de 14 de agosto de 1884 impedía a los profesores de la cátedra suprimida elegir una cátedra anunciada a concurso o a oposición, de manera que toda urgencia debía Estrada elegir entre las cuatro vacantes de la Facultad de Derecho de Oviedo. El 19 de septiembre el Rectorado comunicó al Ministerio que Estrada había optado por “Derecho internacional público y privado”. Por Real Orden de 25 de septiembre de 1884 fue nombrado catedrático de dicha asignatura, con sueldo de 5.000 pesetas. Tomó posesión el 2 de octubre.

El 20 de mayo de 1886 pidió ser admitido al concurso de cuatro categorías de ascenso, anunciado por Real Orden de 27 de abril (Gaceta n.120, de 30/04/1886). El informe del Rectorado, con fecha 24 de mayo, fue favorable.

Con motivo del fallecimiento de Pedro Romero Díaz, catedrático de la Facultad de Filosofía y Letras de la Universidad de Salamanca, acaecido el 16 de marzo de 1887, se dictó Real Orden de 2 de abril de 1887 ascendiendo a Estrada a la sección quinta del escalafón con el n.145, antigüedad de 17 de marzo de ese año y sueldo anual de 6.000 pesetas.

Por Real Orden de 8 de febrero de 1887 (Gaceta n.43, de 12/02/1887) se anunciaron a traslación las cátedras de “Historia general del Derecho español” de las Universidades de Oviedo y Salamanca. El 19 de febrero, Estrada pidió se le admitiese a la de Oviedo, considerándose con derecho “por haber desempeñado en propiedad del 1 de octubre de 1867 al 20 de septiembre de 1869 la de Historia y Elementos del Derecho civil común y foral, que entonces comprendía la misma materia que la que ahora se anuncia y es de moderna creación”. Sin embargo, se resolvió que Estrada no era ni había sido de la misma asignatura, y el otro aspirante renunció al cambio de localidad el 20 de mayo, por lo que una Real Orden de 1 de junio (Gaceta n.171, de 20/06/1887) pasasen las cátedras a concurso ordinario. El 10 de julio, Estrada dirigió instancia al Ministerio suplicando se le considerase aspirante.

Por Real Orden de 31 de marzo de 1888 (Gaceta n.98, de 07/04/1888), en virtud de concurso y a propuesta del Consejo de Instrucción Pública, fue nombrado catedrático de “Historia general del Derecho español” de la Universidad de Oviedo, con el mismo sueldo del que disfrutaba como propietario de la asignatura “Derecho internacional público y privado”. Tomó posesión el 20 de abril de 1888.

Por Real Orden de 2 de diciembre de 1890 se le otorgó la categoría honorífica de ascenso como catedrático de la Facultad de Derecho, con antigüedad desde el 16 de noviembre de 1887. Tomó posesión el 2 de enero de 1891.

En marzo de 1893, Estrada dirigió instancia al ministro de Fomento reclamando, por hallarse en una situación excepcional, que se le abone la antigüedad desde su primer nombramiento en 1860, computándosele también el período en que estuvo excluido (1871-1883), como a todos los catedráticos que salieron del profesorado y se reintegraron, ya que “solo al exponente se le ha irrogado este perjuicio haciéndole desigual e inferior”. El 6 de abril recayó resolución desestimatoria de la Dirección General de Instrucción Pública, por haber sido cesado en 1871 conforme a la legislación entonces vigente.

El 30 de agosto de 1893 –con antigüedad desde el día 17 de dicho mes y año– ascendió a la sección cuarta del escalafón con el n.90 y sueldo de 6.500 pesetas anuales.

Fallecido Estrada el 27 de diciembre de 1894, la Comisión general de presupuestos del Congreso pidió el expediente. Los secretarios del Congreso lo recamaron el 16 de febrero de 1895 y el Ministerio lo remitió el 20 de febrero. Con esta información, las Cortes aprobaron la Ley de 14 de junio de 1895 (Gaceta n.166, de 15/06/1895), que consta de dos preceptos: “Art.1º. Se reconoce á favor del difunto D. Guillermo Estrada y Villaverde, Catedrático que ha sido de la Facultad de Derecho de la Universidad de Oviedo, el derecho á los haberes devengados desde el 17 de Noviembre de 1871, en que cesó en su cargo por haber tomado asiento en el Congreso de los Diputados, hasta el 22 de Marzo de 1883, en que volvió á formar parte del Profesorado público. Art.2º. El Ministro de Fomento pedirá á las Cortes, previa la oportuna liquidación, el crédito necesario para satisfacer á los causahabientes del expresado Don Guillermo Estrada el importe de los haberes de éste á que se refiere el artículo anterior”.

El 18 de junio de 1895 la viuda de Estrada dirigió instancia al ministro de Fomento suplicando pidiera a las Cortes el crédito necesario para satisfacer a ella y a sus hijos el importe de haberes reconocidos por la referida ley. El Ministerio de Fomento mandó el 21 de junio practicar la liquidación a razón de 3.500 pesetas anuales. El 27 de junio, Toribio Martín, jefe del Negociado de Contabilidad de la Dirección General de Instrucción Pública del Ministerio de Fomento, calculó la siguiente liquidación de los haberes devengados: de 17 de noviembre de 1871 a 30 de junio de 1872, 2.177,77 pesetas; de 1 de julio de 1872 a 30 de junio de 1882, 35.000,00 pesetas; de 1 de julio de 1882 a 22 de marzo de 1883, 2.547,21 pesetas; sumando un total de 39.724,98 pesetas. El 21 de noviembre elevó esta liquidación al director general. Por fin, la Real Orden de 17 de octubre de 1896 comunicó al ordenador general de pagos del Ministerio de Fomento satisfaciese a los causahabientes de Estrada la suma de 39.725 pesetas por los haberes devengados.