В Санкт-Петербурге в 1816 году Батеньков становится членом столичной масонской ложи «Избранного Михаила». Членами этой ложи были многие будущие декабристы: Николай Бестужев, братья Кюхельбекеры, Федор Глинка.
Тогда же он сдает экзамен в Институте Корпуса инженеров путей сообщения и назначается инженером 3 класса в Сибирский округ. В Иркутске и Томске Батеньков руководил работами по строительству и реконструкции городов. В Сибири произошло его знакомство с видным государственным деятелем М. М. Сперанским, которому Гавриил Степанович понравился своей честностью и принципиальностью, за что был откомандирован в его распоряжение в Санкт-Петербург. А в июле 1821 года он назначается в Особый Сибирский комитет, где готовит записки по управлению Сибирью. В 1819 году произведен в капитаны, в 1821-м — в майоры. В январе 1823 года Гавриил Степанович служит под началом генерала А. А. Аракчеева, заведует военными поселениями. 25 января 1824 года произведен в подполковники.
В Санкт-Петербурге он знакомится с Пестелем, Рылеевым и братьями Бестужевыми, входит в Северное общество декабристов, становится на путь реформирования монархии.
