Starynkiewicz zaczął pełnić obowiązki prezydenta Warszawy 18 listopada 1875 roku z mianowania warszawskiego generała-gubernatora Pawła Kotzebue. Na tym stanowisku pozostawał przez 17 lat, do chwili swojej dymisji. Początkowo mieszkańcy Warszawy nie spodziewali się niczego nadzwyczajnego po kolejnym prezydencie w carskim mundurze.

- Trzeba pamiętać, że cały zabór rosyjski, w tym Warszawa, po powstaniu styczniowym przeżywał okres, kiedy Rosjanie robili wszystko, żeby zatrzeć jakiekolwiek odrębności dzielące Królestwo Polskie od Cesarstwa Rosyjskiego - mówił Andrzej Sołtan z Muzeum Historycznego m.st. Warszawy. - Służyła temu rusyfikacja urzędów, sądownictwa, oświaty, a ludzie reprezentujący zaborcę nie przedstawiali sobą szczególnie interesujących charakterów.

Na tym tle Sokrates Starynkiewicz okazał się absolutnym wyjątkiem. Szybko zorientowano się, że nowy prezydent Warszawy jest człowiekiem niesłychanie odpowiedzialnym, uczciwym i pracowitym, który chce dla miasta dobrze. Swój rosyjski patriotyzm oraz lojalność wobec cara Starynkiewicz pojmował inaczej niż wielu jego współrodaków. Uważał, że przede wszystkim powinien się sumiennie wywiązywać z obowiązków, które nałożono na niego, czyli dobrze administrować miastem. Ówczesna Warszawa bardzo tego potrzebowała.

Wprowadził Warszawę w XX wiek

W pierwszym roku urzędowania Starynkiewicz rozpoczął modernizację i rozbudowę kanalizacji miejskiej. Chciał zapewnić miastu odpowiednią ilość wody pitnej. Stan sanitarny Warszawy był wtedy fatalny, ścieki odprowadzano otwartymi kanałami i rynsztokami. W takich warunkach często wybuchały epidemie chorób zakaźnych, które powodowały śmierć wielu ludzi.

Projekt miejskiej sieci kanalizacyjno-wodociągowej Starynkiewicz powierzył światowej sławy specjaliście - Williamowi Lindleyowi, który stworzył system funkcjonujący do dzisiaj.
Rosyjskiemu prezydentowi stolica zawdzięcza także m.in.: utworzenie publicznego transportu miejskiego, powstanie wielkiego cmentarza na Bródnie, zadrzewianie ulic, renowację już istniejących parków oraz utworzenie nowego parku - Parku Ujazdowskiego, budowę gazowni na Woli oraz pierwsze hale targowe.

Starynkiewicz swój urząd sprawował do 6 października 1892 roku, kiedy to został zmuszony do dymisji.

- Przyczyną mogła być zawiść oraz niechęć wobec podejmowanych przez niego działań – rozważał historyk Andrzej Sołtan. - Trudno przecież, żeby aprobowano takie rzeczy jak remont kolumny Zygmunta, na której to kolumnie istnieje zapis o zwycięstwie Polaków nad Rosją w roku 1611. Wywołało to wielką wrzawę w prasie rosyjskiej, która uznała, że Starynkiewicz występuje przeciwko rosyjskiej racji stanu, przykładając swoją rękę do tego typu działań.