С 1916 г. Ермолаев жил в Урянхайском крае (Туве), изучая прошлое и настоящее тувинского народа. Когда в 1929 г., после государственного переворота в Тувинской народной республике, страной был взят курс на тесное сближение с РСФСР, Ермолаев был назначен первым директором новосозданного Тувинского государственного музея и командирован в Москву и Ленинград для формирования коллекции.