窝阔台深以为然，下诏修葺燕京孔庙，命各地设立庙学。在曲阜孔庙修缮工程中，耶律楚材特意奏请保留孔子后裔的封爵，以示对儒学的尊重。
更令人振奋的是，耶律楚材在燕京创立太极书院，聘请名儒赵复、王粹等主讲。赵复本是南宋儒士，汴梁城破时被俘，耶律楚材爱其才学，特予赦免。
书院开学之日，耶律楚材亲临讲学。面对满堂学子，他阐述办学宗旨：
今日设立书院，非独为保存文脉，更是要融合蒙汉，创制新规。望诸生穷经致用，不负平生所学。
赵复讲授《春秋》时，特别强调华夷之辨。耶律楚材得知后，私下与他长谈：
先生讲《春秋》大义甚善。然今天下一家，蒙汉皆赤子。教化之道，在使万民向善，何必强分彼此？
赵复感叹：相公胸襟，非俗儒可及。
在耶律楚材的支持下，太极书院成为北方学术中心。蒙古贵族子弟与汉人士子同堂读书，相互切磋。年轻的真金太子（忽必烈之子）也常来听讲，深受儒学熏陶。
一日，真金问耶律楚材：先生，学这些经书，真能治国吗？
耶律楚材命人取来一张弓：殿下请看，弓需良匠，国需良臣。儒学就是培养良臣的学问。他又取来箭矢：蒙古人善射，汉人知礼。若能取长补短，何愁天下不治？
太宗十年（1238），耶律楚材推行更深远的文化政策。他奏请设立兴文署，总管天下学校；设立，使读书人可免徭役，专心向学。这些措施使战乱中濒临断绝的文脉得以延续。
然而最大的阻力来自经济方面。别勒古台在朝会上发难：如今设立这么多学校，供养这么多儒生，耗费巨大。不如将这些钱粮用于整军经武！
耶律楚材早有准备，他呈上账簿：去年科举取士所用，不及军费百分之一。然这些儒生整顿税收，开源节流，所增赋税十倍于此。请问大王，这是浪费还是投资？
窝阔台闻言大笑：中书令真会算账！
在耶律楚材不懈努力下，文教事业蓬勃发展。至太宗晚年，全国已设立官学百余所，民间书院更如雨后春笋。许多蒙古子弟开始研习汉文，诵读经典。更重要的是，通过科举入仕的儒士，逐渐成为治理国家的重要力量。
晚年耶律楚材在《湛然居士文集》中回忆这段历程时写道：
当是时，干戈未息，文教荡然。余独以一人之力，倡明道学，开设科举，非不知其难也。然念及文明存续，不得不尔。
太宗十三年（1241）春，窝阔台在和林新建的孔庙举行祭孔大典。这是游牧民族统治者首次公开祭祀孔子，标志着蒙古统治政策的重大转变。
典礼上，耶律楚材见许多蒙古贵族恭敬行礼，不禁热泪盈眶。他知道，自己多年的努力终于开花结果。文明的种子已在草原生根发芽，终将长成参天大树。
是夜，他在日记中赋诗明志：
干戈未息启文明，科举重开士子欣。
已见孔庙香烟绕，更闻书院诵书声。
华夷何须分彼此，圣道原可化万民。
但得仁政行天下，何计生前身后名。
这条以儒治国的道路，终于在血与火中开辟出来，为后来元朝的建立奠定了文化基础。耶律楚材这个名字，也因此永远铭刻在中国教育史的丰碑上。