В 1905 в составе группы художников «Алая роза» выставлялся на 12-й выставке Московского товарищества художников. Принял участие в декорировании интерьеров только что возникшей при МХТ экспериментальной Студии на Поварской улице. С этой работы началось плодотворное сотрудничество Сапунова с В. Э. Мейерхольдом. В том же году художник создал эскизы декораций четвертого и пятого актов к первому спектаклю Студии «Смерть Тентажиля» М. Метерлинка. Затем в содружестве с Мейерхольдом участвовал в осуществлении постановок пьес «Гедда Габлер» Г. Ибсена и «Балаганчик» А. А. Блока в Театре В. Ф. Комиссаржевской в Петербурге.

Помимо театра много работал в области книжной и журнальной графики, сотрудничал с изданиями «Весы» (полностью оформил № 12 за 1905) и «Золотое руно», создавал эскизы буквиц, заставок и концовок.

В 1907 принял участие в выставке «Голубая роза» в Москве. В том же году стал одним из членов-учредителей объединения «Свободная эстетика». С 1908 по 1910 — член и постоянный экспонент «Союза русских художников». В 1910 вошел в состав возрожденного «Мира искусства».

В 1908 исполнил эскизы декораций к пьесе А. П. Чехова «Дядя Ваня» для Александринского театра в Петербурге. В 1909 вместе с режиссером Ф. Ф. Комиссаржевским работал над постановкой пьесы Б. Шоу «Цезарь и Клеопатра» для Нового драматического театра в Петербурге. В 1910 вместе с Мейерхольдом, М. А. Кузьминым, С. Ю. Судейкиным стал учредителем и активным деятелем Дома интермедий, где совместно с Мейерхольдом поставил пантомимы «Шарф Коломбины» по А. Шницлеру и «Голландка Лиза» по пасторали Кузьмина. Выполнил по эскизам А. Я. Головина декорации к балету И. Ф. Стравинского «Жар-птица» для первого Русского балетного сезона Дягилева в Париже. В 1911 создал эскизы костюмов и декораций к комедии-балету «Мещанин-дворянин» Ж.-Б. Мольера и пьесе-сказке «Принцесса Турандот» К. Гоцци для Театра К. Н. Незлобина в Москве.

В 1912 расписывал интерьер кабаре «Бродячая собака». Тесно сотрудничал с труппой Театра в Териоках под Петербургом, где задумал организовать грандиозный карнавальный вечер под названием «Веселая ночь на берегу Финского залива». Однако его замыслам не суждено было осуществиться. 14 июня того же года Сапунов утонул в Териоках во время прогулки на лодке по Финскому заливу.

В 1912 и 1914 в Москве, а в 1913 в Петербурге прошли посмертные выставки произведений художника. Ретроспективные выставки состоялись также в 1963 в ЦДЛ и в 2003–2004 в Государственной Третьяковской галерее в Москве.

Сапунов — один из наиболее ярких представителей русского символизма начала ХХ столетия. Его ранние работы близки эстетическим принципам «Мира искусства». Одновременно в его творчестве формировались черты символистской эстетики, нашедшей свое воплощение в работах, созданных между 1904 и 1907 годами, в выставках «Алой» и «Голубой розы». В зрелом творчестве тяготел к неопримитивизму. Многие поздние (1910–1912) работы мастера проникнуты трагическим мироощущением, предчувствием предстоящей гибели, которую Сапунову нагадала цыганка во время его итальянского путешествия. Таковы «Натюрморт с автопортретом», «Пляска смерти», которые являются своего рода программными произведениями художника.

Блестящий живописец и рисовальщик Сапунов проявил себя и как выдающийся театральный декоратор. Причем, интерес к театру не ограничивался только сценографией: некоторая театрализация образов характерна и для многих его станковых работ.

Творчество Сапунова представлено в коллекциях Государственного Русского музея, Государственной Третьяковской галереи, ГМИИ им. А. С. Пушкина, Государственном центральном театрально музее им. А. А. Бахрушина и многих других.